WO2015185754A2 - Elektrolyt für lithium-schwefel-zelle - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to cathode materials for alkali metal sulfur cells, in particular for lithium sulfur cells and corresponding cells.
  • Lithium-ion batteries which are also referred to as lithium-ion batteries are nowadays used in a variety of products as energy storage. In order to produce batteries with a higher energy density, research is being done on the lithium-sulfur battery technology.
  • lithium-sulfur cells contain elemental sulfur and contain, in particular, ether-based electrolyte solvents to ensure the solubility of the sulfur.
  • the present invention relates to a cathode material for an electrochemical cell, for example for an alkali metal cell, for example for a lithium cell and / or sodium cell, in particular for a lithium cell, for example for an alkali metal sulfur cell, for example, for a lithium-sulfur cells and / or sodium-sulfur cells, in particular for a lithium-sulfur cell, which at least one, in particular sulfur-containing, cathode-active material and at least one inorganic ion conductor, in particular at least one sulfidic ion conductor.
  • An alkali metal cell may in particular be understood to mean an electrochemical cell, for example a battery cell or accumulator cell, to whose electrochemical reaction alkali ions, for example lithium ions, for example in the case of a lithium cell, or sodium ions, for example in the case of a sodium cell, are involved ,
  • an alkali metal cell may be a lithium cell and / or a sodium cell.
  • electrochemical cell for example a battery cell or accumulator cell understood, are involved in the electrochemical reaction alkali ions, for example lithium ions, for example in the case of a lithium cell, or sodium ions, for example in the case of a sodium cell, and sulfur.
  • alkali metal sulfur cell may be a lithium sulfur cell and / or sodium sulfur cell.
  • Sulfide ion conductors can advantageously have a high transfer coefficient and conductivity as well as low contact contact resistances. Therefore, sulfide ionic conductors can advantageously improve the ionic contacting of the sulfur-containing cathode active material and achieve a low polarization overvoltage. Due to the high transfer rates can also advantageously - especially in the case of high
  • sulfide ionic conductors advantageously dissolve virtually no sulfur and almost no polysulfides. This in turn has the advantage that during a discharge (reduction) of a cell resulting (poly) sulfides S x 2 " , which may otherwise migrate to the anode, such as lithium anode, and reduced there and thus the electrochemical reaction could be withdrawn, which also is referred to as a shuttle mechanism, better retained in the cathode and in this way the sulfur utilization and cycle stability can be improved.
  • sulfur-containing cathode materials may advantageously be chemically compatible with sulfide ionic conductors, thereby minimizing degradation of the cathode material and thus prolonging the life of the cell.
  • sulfide ionic conductors can advantageously be produced in a simple manner.
  • the at least one cathode active material may comprise or be a sulfur carbon grain.
  • a sulfur-carbon grain posit can, in particular, be understood as meaning a composite which comprises sulfur and carbon.
  • Sulfur-carbon composite sulfur for example, covalently and / or ionically, in particular covalently bonded to carbon and / or be embedded therein.
  • this includes at least one
  • a sulfur polymer and / or carbon modification composite may in particular be understood to mean a composite which comprises sulfur or at least one polymer or is formed therefrom.
  • a sulfur-carbon modification composite can be understood in particular as a composite which contains sulfur and a
  • Carbon modification ie elemental carbon or
  • Carbon of zero oxidation number for example carbon nanotubes, and / or carbon hollow spheres and / or graphene and / or graphite and / or carbon black comprises.
  • this can be the at least one
  • the cathode active material may be a sulfur-polymer and / or carbon-modification composite.
  • the at least one cathode active material may comprise a sulfur-polymer composite.
  • the sulfur-polymer composite in particular in addition to sulfur - (at least one, in particular electrically conductive polymer, for example polyacrylonitrile, in particular cyclized polyacrylonitrile (cPAN), and / or polypyrrole and / or polythiophene and / or polyphenylene, for example, in particular cyclized, polyacrylonitrile and / or polyparaphenylene include, or be formed from.
  • sulfur for example covalently and / or ionically, in particular covalently, can be bound to the, in particular electrically conductive, polymer and / or embedded in its matrix.
  • sulfur-polymer composites improved binding and / or finely distributed embedding of the sulfur, as well as improved mechanical properties, can advantageously be achieved compared with sulfur-carbon modification composites, whereby the electrical and / or ionic contacting and sulfur utilization are achieved and thus the energy density can be improved.
  • At least one cathode active material or the sulfur-polymer composite is a polymer with, for example partially or completely, for example covalently and / or ionically, in particular covalently, bound sulfur.
  • Sulfidic ionic conductors can be used to particular advantage in combination with a sulfur-polymer composite having, for example, covalently and / or ionically, in particular covalently bonded, sulfur, since they have virtually no sulfur and polysulfide solubility and thus dissolve and diffuse away of sulfur and polysulfides of the polymer of the composite, optionally in the case of
  • the at least one cathode active material comprises a sulfur-polyacrylonitrile composite, for example SPAN.
  • the sulfur-polymer composite may be a sulfur-polyacrylonitrile composite, for example SPAN.
  • the at least one cathode active material comprises polyacrylonitrile having, for example partially or completely, in particular completely, for example covalently and / or ionically, in particular covalently, bound sulfur, for example SPAN.
  • the sulfur-polymer composite may in particular be a sulfur-polyacrylonitrile composite, for example SPAN.
  • SPAN can in particular a polyacrylonitrile (PAN), in particular cyclized
  • nitrile groups can thereby react to form a polymer, in particular with a conjugated ⁇ system, in which the nitrile groups are converted to nitrogen-containing rings, in particular six-membered rings, in particular with covalently bonded sulfur, which are attached to one another.
  • SPAN can be prepared by heating polyacrylonitrile (PAN) with a
  • the at least one cathode active material may comprise a sulfur-carbon modification composite which comprises (in particular besides sulfur) (at least) one carbon modification, for example carbon tubes, for example carbon nanotubes, and / or hollow carbon spheres and / or graphene and / or graphite and / or
  • Soot includes or be formed from. It can
  • Carbon modification surface-modified in particular with a polysulfide affine compound, for example with polyethylene glycol and / or the later-explained at least one ion-conducting or ion-conducting polymer. So can advantageously also a way diffusing of
  • Polysulfides counteracted and polysulfides are better kept in the cathode matrix.
  • the at least one sulfidic ion conductor can be based, for example, on the general chemical formula: (Li 2 S) x : (P 2 S 5 ) y : D z , where D z is one or more additives, for example LiCl and / or LiBr and / or Lil and / or LiF and / or Li 2 Se and / or Li 2 O and / or P 2 Se 5 and / or P 2 O 5 and / or Li 3 PO 4 and / or one or more sulfides of germanium, boron, aluminum, Molybdenum, tungsten, silicon, arsenic and / or niobium, in particular germanium, stand, x, y and z can be used in particular for
  • Sulphide ionic conductors can be synthesized, for example, from the individual components Li 2 S and P 2 S 5 and optionally D. The synthesis may optionally be carried out under protective gas.
  • the at least one sulfidic ion conductor comprises or is a lithium argyrodite and / or a sulfidic glass.
  • Performance of a cell equipped with the cathode material can be further improved.
  • Lithium argyrodites can be understood in particular as meaning compounds derived from the mineral argyrodite of the general chemical formula: Ag 8 GeS 6 , where silver (Ag) is replaced by lithium (Li) and in particular germanium (Ge) and / or Sulfur (S) by other elements, for example III., IV., V., VI. and / or VII. Main group, may be replaced.
  • lithium argyrodites examples are:
  • Ch is sulfur (S) and / or oxygen (O) and / or selenium (Se), for example sulfur (S) and / or selenium (Se), in particular sulfur (S)
  • Ch is sulfur (S) and / or oxygen (O) and / or selenium (Se), for example sulfur (S) and / or oxygen (O), in particular sulfur (S), and X is chlorine (Cl) and / or bromine (Br) and / or iodine (I) and / or fluorine (F), for example X represents chlorine (Cl) and / or bromine (Br) and / or iodine (I),
  • Ch is sulfur (S) and / or oxygen (O) and / or selenium (Se), for example sulfur (S) and / or selenium (Se), in particular sulfur (S), B is phosphorus (P) and / or Arsenic (As),
  • X is chlorine (Cl) and / or bromine (Br) and / or iodine (I) and / or fluorine (F), for example X is chlorine (Cl) and / or bromine (Br) and / or iodine (I), and 0 ⁇ ⁇ 1.
  • the at least one sulfidic ion conductor may contain at least one lithium argyrodite of the chemical formula: Li 7 PS 6 , Li 7 PSe 6 , Li 6 PS 5 CI, Li 6 PS 5 Br, LiePSsl, Lij.gPSe- ö Cl ö , Li .gPSe- ö Brg, Li -gPSe- ö l ö , Li -gPSee- ö CIs, Li -gPSee- ö Brg, Li 7 _ 5 PSe 6 - 5 l 5!
  • Li 7 - 5 AsS 6 - 5 Br 5 Li 7 - 5 AsS 6 - 5 l5, Li 6 AsS 5 l, Li 6 AsSe 5 l, Li 6 P0 5 Cl, Li 6 P0 5 Br and / or Li 6 P0 5 l.
  • Lithium argyrodites are described, for example, in the publications: Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 755-758; Z. Anorg. Gen. Chem., 2010, 636, 1920-1924; Chem. Eur. J., 2010, 16, 2198-2206; Chem. Eur. J., 2010, 16, 5138-5147; Chem. Eur. J., 2010, 16, 8347-8354; Solid State Ionics, 2012, 221, 1-5; Z. Anorg. Gen. Chem., 201 1, 637, 1287-1294; and Solid State Ionics, 2013, 243, 45-48.
  • the lithium argyrodite may be a sulphidic lithium argyrodite, for example where Ch is sulfur (S).
  • Lithium argyrodites can be prepared in particular by a mechanical-chemical reaction process, for example, wherein starting materials such as lithium halides, for example LiCl, LiBr and / or Lil, and / or
  • Lithium chalcogenides for example Li 2 S and / or Li 2 Se and / or Li 2 0, and / or chalcogenides of main group V, for example P 2 S 5 , P 2 Se 5 , Li 3 P0 4 , in particular in stoichiometric amounts with each other to be married.
  • This can, for example, in a ball mill, in particular a
  • High energy ball mill for example, with a number of revolutions of 600 rpm done.
  • the grinding can be carried out under a protective gas atmosphere.
  • the at least either one sulfide ion conductor, at least one sulphidic glass by the chemical formula: Lii 0 GeP 2 Si 2, Li 2 S (GeS 2) -P 2 S 5 and / or Li 2 SP 2 S 5 include.
  • the at least one sulfidic ion conductor may comprise a germanium-containing sulfidic glass, for example Lii 0 GeP 2 Si 2 and / or Li 2 S- (GeS 2 ) -P 2 S 5 , in particular Lii 0 GeP 2 Si 2 .
  • Germanium-containing sulfide lithium ion conductors may advantageously have high lithium ion conductivity and chemical stability.
  • the at least one sulfidic ion conductor comprises or is a lithium ion.
  • Lithium argyrodites are advantageously distinguished by particularly low contact contact resistances at the grain boundaries within the material as well as to further components, for example the
  • Cathode active material from.
  • a particularly good ion conduction can be achieved at and within the grain boundary surfaces.
  • lithium argyrodites can also have a low contact resistance between grains even without a sintering process. This advantageously makes it possible to simplify the production of the cathode material and of a cell.
  • the cathode material or the objects explained later in connection with the solid electrolyte according to the invention furthermore comprise at least one polymer.
  • the at least one polymer can advantageously be used as a binder, in particular for mechanical stabilization and / or adhesion, for example, the
  • Cathode structure, and / or for filling cavities serve.
  • the at least one polymer may in principle be both ion-conductive, in particular lithium-ion-conductive, or (intrinsically) ion-conducting, in particular lithium-ion-conducting, and non-ion-conductive.
  • ion-conductive for example, lithium ion conductive polymer can
  • a polymer which itself can be free of the ions to be conducted for example lithium ions, but which is designed to coordinate and / or solvate the ions to be conducted, for example lithium ions, or counter ions of the ions to be conducted,
  • lithium Leitsalzanionen to coordinate and for example, with the addition of conductive ions, such as lithium ions, ion-conducting, for example, lithium ion-conducting
  • conductive ions such as lithium ions
  • ion-conducting for example lithium ion-conducting
  • An ion-conducting, for example lithium ion-conducting, polymer may in particular be understood as meaning a polymer which is intrinsically ion-conducting, in particular lithium-ion-conducting, and in particular itself contains the ions to be conducted, for example lithium ions.
  • the at least one polymer may be a non-ionic
  • Polymer for example polyvinyl fluoride and / or polytetrafluoroethylene.
  • the at least one polymer is ion-conducting or ion-conducting.
  • the at least one polymer may be lithium ion conductive or lithium ion conductive. It can do that at least one polymer, in particular also as a polymer electrolyte
  • cathode electrolyte or in particular also be referred to as cathode electrolyte or catholyte. So that can be at least one polymer
  • the at least one sulfidic ion conductor can in particular dissociate and provide the ions to be conducted, for example lithium ions, whereby the ion mobility can be increased by the at least one ion-conducting or ion-conducting polymer and in this way the ionic conductivity can be increased.
  • the at least one polymer may be a co-polymer, for example a block co-polymer, for example a multi-block co-polymer, and / or a
  • alternating co-polymer and / or a random copolymer and / or a polymer mixture, for example of one or more homo-polymer and / or one or more co-polymers, for example a homopolymer-co-polymer mixture, and / or include a homopolymer.
  • the at least one polymer comprises a polyalkylene oxide and / or a polymer having at least one
  • Alkylene oxide group in particular oligo-alkylene oxide group.
  • alkylene oxide units or groups advantageously, the ion mobility and thus the ionic conductivity can be increased.
  • polymers are only ionically conductive, in particular lithium ion conductive, and should be used in combination, for example in a mixture, with at least one alkali metal salt,
  • the at least one polymer may comprise a polyethylene oxide (PEO) and / or a propylene oxide and / or a polymer having at least one ethylene oxide group and / or propylene oxide group, for example oligo-ethylene oxide group and / or oligo-propylene oxide group ,
  • the at least one polymer may comprise a polyethylene oxide and / or a polymer having at least one ethylene oxide group, in particular oligo-ethylene oxide group.
  • the at least one polymer has at least one repeat unit of the general chemical formula:
  • Spacer in particular a, for example covalently, to the polymer backbone forming unit - [A] - bonded spacer.
  • Group Q for example the uncharged group Q described below or positively charged groups Q + or negatively charged group Q " or uncharged group Q, in particular be attached to the spacer X.
  • the group Q For example, the below-described uncharged group Q or positively charged groups Q + or negatively charged group Q " , in particular directly to the polymer back - [A] - be connected.
  • Such polymers can advantageously a
  • Ion conductivity for example lithium ion conductivity, in particular depending on the temperature, of> 10 "5 S / cm, possibly even of> 10 " 4th
  • Binder properties can advantageously be achieved increased mechanical stability.
  • the polymer or the polymer electrolyte may also be referred to in particular as the cathode electrolyte or catholyte.
  • Such polymers or polymer electrolytes in alkali metal-sulfur cells for example lithium Sulfur cells and / or sodium-sulfur cells, in particular lithium-sulfur cells, for example with a sulfur-carbon composite, for example a sulfur-polymer composite, for example a sulfur-polyacrylonitrile composite, in particular SPAN, as Cathode active material, used or used.
  • Group Q for example Q or Q + or Q " , - and optionally the spacer to the polymer-forming unit - [A] - and thus the localization of the group Q and optionally of the spacer X and - in particular by the compared with liquid electrolyte increased viscosity and / or in particular by one, in particular compared with polyethylene oxide
  • polymer electrolytes can advantageously be kept in the vicinity of the carbon of the composite (poly) sulfides and, for example, dissolve in this manner and, in particular, diffuse away polysulfides from the carbon of the composite, which may be present in the composite
  • the above general chemical formula advantageously provide a separator and / or protective layer function or as a separator and / or as a protective layer for an electrochemical cell, for example for an alkali metal cell, for example for a lithium cell and / or sodium cell, in particular for a Lithium cell, for example for an alkali metal sulfur
  • Cell for example, for a lithium-sulfur cell and / or sodium-sulfur cell, in particular for a lithium-sulfur cell, can be used.
  • Another object of this invention is, in particular
  • lithium ion-conducting or lithium ion-conducting polymer or a polymer electrolyte in particular for an electrochemical cell, for example for an alkali metal cell, for example for a lithium cell and / or sodium cell, in particular for a lithium cell, for example for an alkali metal sulfur Cell, for example for a lithium-sulfur Cell and / or sodium-sulfur cell, in particular for a lithium-sulfur cell, comprising at least one repeat unit of the general chemical formula:
  • the polymer back-forming unit - [A] - and / or the spacer X and / or the group Q for example Q + or Q " or Q, and / or the anion Z " and / or the cation Z + as explained above and configured below.
  • a polymer electrolyte can be understood in particular to be an ion-conducting or ion-conducting, polymeric electrolyte.
  • lithium-ion-conducting or lithium-ion-conducting and / or sodium-ion-conductive or sodium-ion-conducting in particular lithium-ion-conductive or lithium-ion-conducting. It can under an ion-conductive, for example
  • lithium ion conductive, electrolytes in particular an electrolyte to be understood, which itself free of the ions to be conductive, for example
  • Lithium ions but is designed to coordinate counterions of the conductive ions, for example lithium-lead salt anions
  • ions themselves, for example, lithium ions, and / or solvate, and for example, with the addition of the conductive ions, for example lithium ions, ion-conducting, for example, lithium ion-conducting, is.
  • Q stands for a negatively charged group Q " , for example a negatively charged side group Q " , and a counterion Z + .
  • the negatively charged group Q " can be linked to the polymer backbone-forming unit - [A] - via the spacer X.
  • the negatively charged group Q " can be , for example, a group based on a lead salt anion, in particular lithium lead salt anion, for example for a sulfonylimide group, for example for a
  • Trifluoromethanesulfonylimide group (TFSI “ : F 3 C-S0 2 - (N “ ) -SO 2 -) and / or
  • PFSI Perfluoroethanesulfonylimide group
  • Fluorosulfonylimide group F-S0 2 - (N " ) -S0 2 -), and / or for a group the base of an anion of an ionic liquid (English: lonic liquid), for example for a pyrazolide group or for an imidazolide group, and / or for a sulfonate group, for example for one for a (simple) sulfonate group or for a trifluoromethanesulfonate group ( Triflate, " S0 3 CF 2 -), and / or for a sulfate group and / or for a carboxylate group and / or for a group based on a phosphoric acid-based anion, in particular for a phosphate group, and / or for a group based on a Anions of an imide, in particular for a sulfonylimide group, for example for a Trifluormethansulfonylim
  • PFSI Perfluoroethanesulfonylimide group
  • Fluorosulfonylimide group (FSI: F-S0 2 - (N " ) -SO 2 -), and / or a group based on an anion of an amide, in particular for a group based on an anion of a secondary amide (-R -NHR), and / or for a group based on an anion of a carboxylic acid amide, especially a group on the basis of an anion of a secondary carboxylic acid amide (-CO-NHR), are provided.
  • Q As the counter ion of Q "here, for example, a cation Z + , in particular metal cation, for example lithium ion and / or sodium ion, in particular lithium, may be contained.
  • a negatively charged group Q " in particular alkali metal ions, for example lithium ions, from the sulfidic ion conductor and / or optionally from a conductive salt,
  • lithium-conducting salt especially lithium-conducting salt, coordinated or solvated and in particular the dissociation of the sulfidic ion conductor and / or
  • the Leitsalzes be increased.
  • the Leitsalzes be increased.
  • Polymer back-forming unit - [A] - - give a high transfer number close to 1.
  • the mobility of the alkali ions in particular
  • Lithium ions, the sulfidic ion conductor and / or optionally the conductive salt and thus the ion conductivity in particular
  • Lithium ion conductivity, the argyrodite and / or the at least one polymer can be increased.
  • the argyrodite and / or the at least one polymer can be increased.
  • Dielectric constant can be increased, which has a positive influence on the Polysulfidlösinate - in such a way that the polysulfide solubility is reduced - may have, which is particularly in sulfur-carbon composites, such as sulfur polymer and / or carbon modification composites, especially sulfur - Polymer composites with, for example covalently and / or ionically, in particular covalently, to the polymer of the
  • Composite bound sulfur for example sulfur-polyacrylonitrile composites, in particular SPAN, can have particularly advantageous effects.
  • polymers which have a negatively charged group Q " and a counterion Z + for example a lithium ion Li + and / or a sodium ion Na + , in particular a lithium ion Li + , already have a sufficient ionic conductivity, in particular lithium ion conductivity, due to the counterion Z +
  • polymers having a negatively charged group Q " and a counterion Z + for example a lithium ion Li + and / or a sodium ion Na + , in particular a lithium ion Li +
  • an alkali metal conducting salt for example lithium Conducting salt, be used or ion-conducting, in particular lithium ion-conducting be.
  • polymers having a negatively charged group Q " and a counterion Z + may nevertheless, for example, reduce the glass transition temperature and / or increase ion mobility and / or ionic conductivity, in particular
  • Lithium ion conductivity in combination, for example in admixture, with at least one alkali metal salt, in particular lithium salt, for example, lithium conductive salt, can be used.
  • the polymer backbone-forming unit - [A] - and / or the spacer X may also optionally be different
  • Q stands for a positively charged group Q + , for example a positively charged side group Q + , and a counterion Z " .
  • the positively charged group Q + can be attached via the spacer X to the polymer backbone-forming unit - [A] -.
  • the positively charged group Q + may stand, for example, for a group based on a cation of an ionic liquid (English: lonic liquid).
  • a counterion can be used as the counterion to the positive charge of Q +
  • Z " may, for example, such as all common counter ions known conductive salts are, for example, for lithium cells used.
  • Z " can be an anion, in particular a lead salt anion, and in particular anions of conducting salts, in particular lithium, can be formed by a positively charged group Q +.
  • Leitsalzanionen coordinated or solvated and in particular the dissociation of the conducting salt, in particular lithium-conducting salt, can be increased.
  • the transfer number in particular by the covalent attachment of the positively charged group Q + to the polymer back-forming unit - [A] -, and optionally the mobility of
  • Alkali ions, in particular lithium ions, of the conductive salt and thus the
  • the ion conductivity in particular the lithium-ion conductivity can be increased.
  • the dielectric constant can be increased, which can have a positive influence on the polysulfide solubility - in such a way that the polysulfide solubility is reduced - which is particularly in sulfur-carbon composites, for example, sulfur polymer and / or Carbon-modification composites, in particular sulfur-polymer composites with, for example, covalently and / or ionically,
  • polymers having a positively charged group Q + may be used in combination, for example, in U.S. Pat
  • Conducting salt in particular lithium salt, for example, lithium conductive salt, can be used.
  • Q stands for an uncharged group Q, for example an uncharged, functional side group which is capable of coordinating or adding alkali ions, in particular lithium ions (Li + )
  • the uncharged group Q can be attached via the spacer X to the polymer backbone-forming unit - [A] -.
  • the uncharged group Q for example, for one of a
  • Electrolytic solvent derivable group stand.
  • an uncharged group Q advantageously alkali metal ions, for example lithium ions, from the sulfidic ion conductor and / or optionally from a conducting salt,
  • lithium conducting salt in particular lithium conducting salt, be coordinated or solvated.
  • the mobility of the alkali ions, for example Lithium ions in particular by the introduction of a
  • Electrolyte solvent derivable group and thus the ion conductivity, in particular lithium ion conductivity can be increased.
  • the polymer back-forming unit - [A] - and / or the spacer X can be optionally optimized with regard to other properties.
  • Polymers which carry only uncharged groups Q, and in particular no bonded charges, for example alkali ions, in particular lithium ions, may initially be only ionically conductive, for example lithium ion conductive, and
  • Alkali metal conducting salt in particular lithium salt, for example by a
  • alkali metal salt for example alkali metal conducting salt, in particular lithium salt, and in particular solvation of the salt
  • polymers which have an uncharged group Q in combination for example in a mixture, with at least one alkali metal salt,
  • alkali metal Leitsalz in particular lithium salt
  • lithium conductive salt for example, lithium conductive salt
  • Alkali metal ions for example lithium ions, promoted by the sulfidic ion conductor and / or optionally by an electrolyte salt or the coordination between alkali metal ion, in particular lithium ion, and be weakened by the sulfidic ion conductor and / or optionally by a conducting salt.
  • Ions for example lithium ions, and thus the ionic conductivity
  • Performance of a cell equipped with it can be achieved.
  • the group Q being attached directly or indirectly to the polymer backbone - [A] -, a localization of the group Q, for example Q or Q + , can advantageously be carried out, compared with mixtures of analogous polymers and analogous but free or unbound groups Q. and Q "can be obtained.
  • locating the group Q, for example Q or Q + and Q in turn, can advantageously a diffusion away of the group Q, and, for example, so that otherwise, if appropriate, accompanying side reactions, such as swelling of the separator and / or an anode protection layer and / or one
  • Polymer electrolyte can be adjusted.
  • the spacer X the glass transition temperature and / or the mechanical properties of the polymer can advantageously be used in particular
  • Polymer electrolyte can be adjusted.
  • the polymer backbone-forming unit - [A] - can optionally be optimized with regard to other properties, for example mechanical properties.
  • alkali metal-sulfur cells such as lithium-sulfur cells and / or
  • lithium-sulfur cells in particular lithium-sulfur cells, for example lithium-SPAN cells, simplified or their capacity retention or cycle stability, durability and safety can be increased. within the scope of an embodiment of this embodiment
  • the at least one polymer is a co-polymer
  • a block co-polymer for example, a multi-block co-polymer, and / or an alternating co-polymer and / or a random copolymer, and / or a polymer blend and / or a homopolymer having at least one repeat unit of the general chemical formula: _ ⁇ I_ A _ 1_
  • the polymer or the polymer electrolyte can, for example, be a
  • the counterion Z + may in particular be an alkali metal ion, for example a lithium ion and / or sodium ion, in particular a lithium ion (Li + ).
  • this may advantageously be directly, for example, lithium (Li + ) the counterion to the negative charge of the group Q ", for example, sulfonate, and in particular provide an ionic conductivity. So can advantageously be dispensed with mixing of conductive salt.
  • Z + can therefore stand for a lithium ion (Li + ).
  • the negatively charged group Q " can be used, for example, for a group based on a lead salt anion, in particular lithium lead salt anion, for example for a sulfonylimide group, for example for a trifluoromethanesulfonylimide
  • phosphoric acid-based anions in particular for a phosphate group, and / or for a group based on an anion of an imide, in particular for a Sulfonylimidsti, for example for a Trifluormethansulfonylimid- group (TFSI ": F 3 C-S0 2 - (N") -S0 2 -) and / or Perfluorethansulfonylimid- Group (PFSI “ : F 5 C 2 -SO 2 - (N " ) -SO 2 -) and / or fluorosulfonylimide group (FSI: F-S0 2 - (N S0 2 -), and / or for a group the base of an anion of an amide, in particular for a group based on an anion of a secondary amide (-R-NHR), and / or for a group based on an anion of a carboxylic acid amide, in particular for a group
  • Lithium ions coordinated or solvated.
  • the covalent attachment of the negatively charged group Q " to the polymer backbone-forming unit [A] - can result in a high transfer number close to 1.
  • the dielectric constant can advantageously be increased, which has a positive influence on the polysulfide solubility.
  • polysulfide solubility is reduced, which may have, as explained above, in particular with sulfur-carbon composites, for example sulfur-polymer and / or carbon-modification composites, in particular sulfur-polymer composites with, for example, covalently and / or or ionic, in particular covalent, sulfur bound to the polymer of the composite, for example sulfur-polyacrylonitrile composites, in particular SPAN, can have a particularly advantageous effect.
  • the negatively charged group Q is a group based on a lithium Leitsalzanions, in particular lithium Leitsalzanions, and / or for a group based on an anion of an ionic liquid and / or a sulfonate group and / or for a sulfate group and / or for a carboxylate group and / or for a group based on a phosphoric acid-based anion and / or for a group based on an anion of an imide and / or for a group based on an anion of an amide and or for a group based on an anion of a carboxylic acid amide.
  • the negatively charged group Q " is a sulfonylimide group, in particular a Trifluoromethanesulfonylimide group (F 3 C-S0 2 - (N " ) -SO 2 -) and / or
  • Perfluoroethanesulfonylimide group F 5 C 2 -S0 2 - (N " ) -SO 2 -) and / or
  • Fluorosulfonylimide group (F-S0 2 - (N " ) -S0 2 -), in particular
  • Trifluoromethanesulfonylimid group and / or for a sulfonate group, in particular for a (simple) sulfonate group and / or for a
  • Trifluoromethanesulfonate group stands.
  • the negatively charged group Q may be for a trifluoromethanesulfonylimide group or
  • Perfluoroethanesulfonylimide group or fluorosulfonylimide group or a sulfonate group or a trifluoromethanesulfonate group can be used for a
  • Sulfonate group or a sulfonylimide group in particular for a
  • Sulfonate stand.
  • Z + may stand in particular for a lithium ion.
  • a sulfonylimide group or a sulfonate group in particular
  • the negatively charged group Q " can be a benzene group which contains at least one group based on a lead salt anion, in particular lithium lead salt anion, in particular with at least one sulfonylimide group (benzenesulfonylimide group, for example lithium benzenesulfonylimide group), and / or with at least one group based on an anion of an ionic liquid and / or with at least one
  • Sulfonate (benzenesulfonate, for example, lithium benzenesulfonate) and / or having at least one sulfate group and / or at least one carboxylate group and / or at least one group based on a phosphoric acid-based anion, in particular with at least one phosphate group, and / or at least one group is substituted on the basis of an anion of an imide and / or with at least one group based on an anion of an amide and / or with at least one group based on an anion of a carboxylic acid amide.
  • the negatively charged group Q may be a benzene group containing at least one trifluoromethanesulfonylimide group and / or at least a perfluoroethanesulfonylimide group and / or at least one
  • Fluorsulfonylimid group in particular with at least one
  • Trifluoromethanesulfonylimide group substituted. As part of a
  • Embodiment Q stands for a benzenesulfonate group or a
  • Benzenesulfonimide group in particular a benzenesulfonate group.
  • Benzene group advantageously makes it possible to bind a group, for example a sulfonate, in a simple manner to a wide variety of polymer backings.
  • a benzene group offers the possibility in a simple manner of further, the ionic conductivity-increasing substituents, such as multiple groups,
  • sulfonate groups and / or one or more
  • a polymer having a, in particular such functionalized, benzene group can advantageously by polymerization of the double bond of a, in particular such functionalized styrene, for example of 4- (styrenesulfonyl) (trifluoromethanesulfonyl) imide, or one with the above-mentioned anionic groups, functionalized styrene, in a simple manner be formed.
  • the attachment of the anionic function to a polymer backbone can for example also take place via a functional group in the para position to the anionic group in the aromatic carbon six-membered ring.
  • an aromatic carbon six-membered ring offers the possibility of easily attaching further substituents which increase the ionic conductivity.
  • the negatively charged group Q is a benzenesulfonylimide group, for example a para and / or ortho and / or meia-benzenesulfonylimide group,
  • a para-benzenesulfonylimide group for example, a para-benzenesulfonylimide group, and / or a
  • Benzenesulfonate for example, a benzenesulfonate, for example, a para and / or ortho and / or meia-benzenesulfonate, for example, a para-benzenesulfonate.
  • Benzenesulfonylimide groups and / or benzenesulfonate groups for example a para, ortho and / or meta-benzenesulfonylimide group and / or para, ortho and / or meia-benzenesulfonate group, in particular a para-benzenesulfonylimide group and / or a para-benzenesulfonate group, may in this case explained above be particularly advantageous.
  • Such polymers can be particularly advantageous, in particular as
  • Lithium ion conductive electrolyte such as solid electrolyte
  • Cathode material for example with a sulfur-carbon composite, for example with a composite of one, in particular electrically conductive, polymer and sulfur, in particular with a sulfur-polyacrylonitrile (PAN) - composite, for example SPAN, as a cathode active material, for example in one Lithium-sulfur cell, used or used.
  • a sulfur-carbon composite for example with a composite of one, in particular electrically conductive, polymer and sulfur, in particular with a sulfur-polyacrylonitrile (PAN) - composite, for example SPAN, as a cathode active material, for example in one Lithium-sulfur cell, used or used.
  • PAN sulfur-polyacrylonitrile
  • Q is a sulfonylimide group, for example a benzenesulfonylimide group, thus advantageously increasing by the soft anion a, relatively weak and thus the ion mobility, in particular lithium ion mobility, and ionic conductivity, in particular lithium ion conductivity
  • Coordination of cations, in particular of lithium ions can be achieved.
  • Q is a sulfonate group, for example a benzenesulfonate group.
  • the polymer or the polymer electrolyte may, for example, be a
  • the positively charged group Q + stands for a group based on a cation of an ionic liquid (English: lonic liquid), in particular for a pyridinium group or a, in particular quaternary, ammonium group or an imidazolium group or a piperidinium group or a pyrrolidinium group or a, in particular quaternary, phosphonium group or a guanidinium group or a morpholinium group or a uronium group or a
  • an ionic liquid English: lonic liquid
  • Z " for example, for example, all common, counterions of known lithium salts, in particular lithium conductive salts are used.
  • Z " can be an anion, in particular a lithium-conducting salt anion, groups Q + which are based on a cation of an ionic liquid, in particular pyridinium groups,
  • Morpholinium groups, uronium groups and / or thiouronium groups can advantageously increase the dissociation of alkali metal ions, in particular lithium ions, of the sulfidic ion conductor and / or optionally of the conductive salt and thereby in turn advantageously the transfer coefficient and optionally the mobility of the alkali metal ions, in particular lithium ions, and thus the
  • a pyridinium group may in particular be understood as meaning a group which can be derived from pyridinium, in particular substituted or unsubstituted.
  • An ammonium group may in particular be understood as meaning a group derivable from ammonium, in particular a quaternary ammonium group.
  • An imidazolium group can be understood in particular to be an imidazolium-derivable, in particular substituted or unsubstituted, group. Under a piperidinium group, in particular one of
  • Piperidinium derivable, especially substituted or unsubstituted, group can be understood.
  • a pyrrolidinium group may in particular be understood as meaning a group derivable from pyrrolidinium, in particular substituted or unsubstituted.
  • a phosphonium group may in particular be a group which can be derived from phosphonium, in particular a quaternary group
  • a guanidinium group may, in particular, be understood as meaning a guanidinium-derivable, in particular substituted or unsubstituted, group.
  • a morpholinium group may, in particular, be understood as meaning a group derivable from morpholinium, in particular a substituted or unsubstituted one.
  • Uronium can be understood in particular a derivable from Uronium, in particular substituted or unsubstituted, group.
  • a thiouronium group In particular, a thiouronium derivable, in particular substituted or unsubstituted, group can be understood.
  • the positively charged group Q + may represent a pyridinium group or one, especially quaternary, ammonium group or a
  • the positively charged group Q + may represent a pyridinium group or one, in particular quaternary, ammonium group or a
  • Q + may represent one, in particular quaternary, ammonium group or a
  • the ionic conductivity and the dielectric constant can be increased in a comparatively simple manner.
  • Z " stands for a lithium lead salt anion, thus advantageously increasing the dissociation of a lithium conducting salt and thus also increasing the mobility of the lithium ions of the lithium conducting salt and thus the lithium ion conductivity.
  • Trifluoromethanesulfonate triflate “ , F 3 CSO 3 " ), bisoxalatoborates (BOB “ ,
  • Anions are often used as lithium-Leitsalzanion. Therefore, these anions can be used particularly advantageously for the solvation of lithium conducting salts.
  • Z stands for perchlorate and / or trifluoromethanesulfonate and / or tetrafluoroborate and / or bisoxalatoborate and / or hexafluorophosphate, and / or
  • Z " may be for bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or
  • Bis (perfluoroethanesulfonyl) imide and / or bis (fluorosulfonyl) imide in particular bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, trifluoromethanesulfonate and / or tetrafluoroborate and / or bisoxalatoborate and / or difluorooxalatoborate ( " DFOB) and / or bromide and / or iodide and / or chloride
  • DFOB difluorooxalatoborate
  • Bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, and / or trifluoromethanesulfonate triflate, S0 3 -CF 3 .
  • soft anions bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or bis (perfluoroethanesulfonyl) imide and / or bis (fluorosulfonyl) imide and / or
  • Trifluoromethanesulfonate in particular bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (TFSI " ), can advantageously achieve a coordination of cations, in particular lithium ions, which increases the ion mobility, in particular lithium ion mobility, and ionic conductivity, in particular lithium ion conductivity, and for example the solubility of conducting salts in the Polymer or polymer electrolyte and optionally the thermal stability can be improved.
  • Such polymers or polymer electrolytes can be particularly advantageous, in particular as lithium ion-conducting electrolyte, for example solid electrolyte, in a cathode material, for example with a sulfur-carbon grain posit, for example with a composite of a,
  • PAN sulfur-polyacrylonitrile
  • Cathode active material for example, in a lithium-sulfur cell, used or used.
  • the at least one polymer can be, for example, a repeat unit of the general chemical formula: exhibit.
  • an uncharged group Q can advantageously of Leitsalzen, for example alkali salts, in particular lithium Leitsalzen, the alkali ions, in particular lithium ions, coordinated or solvated and in this way the mobility of the alkali ions, for example lithium ions, and thus the ion conductivity, in particular lithium ion conductivity, of the polymer or Polymer electrolytes are increased.
  • This can be favored, for example, by choosing the spacer X.
  • the uncharged group Q is a group derivable, in particular, from an electrolyte solvent, for example a cyclic carbonate group or a
  • cyclic, lactone group or a cyclic carbamate group or an acyclic carbonate group or an acyclic carboxylic acid ester group or an acyclic carbamate group or an alkylene oxide group in particular cyclic, lactone group or a cyclic carbamate group or an acyclic carbonate group or an acyclic carboxylic acid ester group or an acyclic carbamate group or an alkylene oxide group
  • a cyclic carbonate group or lactone group or cyclic carbamate group or acyclic carbonate group or acyclic carboxylic acid ester group or acyclic carbamate group or Alkylene oxide group, for example oligoalkylene oxide group may be advantageous in this case, since this advantageously the mobility of alkali ions, for example lithium ions, and thus the ion conductivity, in particular lithium ion conductivity, of the polymer or polymer electrolyte can be increased.
  • Q is an alkylene oxide group, in particular an oligo-alkylene oxide group.
  • Lithium ion conductivity can be increased.
  • the uncharged group Q is a cyclic carbonate group or a
  • Lactone group or a cyclic carbamate group or an acyclic carbonate group or an acyclic carboxylic acid ester group or an acyclic carbamate group Due to the high polarity of these groups, these groups can advantageously the lonendissoziation and the
  • Dielectric constant of the polymer or polymer electrolyte increase and thus advantageously reduce the polysulfide solubility, which may be particularly advantageous especially in sulfur-polyacrylonitrile composites such as SPAN.
  • the uncharged group Q is a, in particular cyclic or acyclic, carboxylic ester group, for example lactone group, or one, in particular cyclic or acyclic, carboxylic acid ester group. Due to the high polarity of these groups, these groups can advantageously the
  • Dielectric constant of the polymer or polymer electrolyte increase and thus advantageously reduce the polysulfide solubility, which may be particularly advantageous especially in sulfur-polyacrylonitrile composites such as SPAN.
  • the, in particular uncharged, group Q is a cyclic carbonate group or a lactone group or a carbamate group, in particular a cyclic Carbamate group or an acyclic carbamate group.
  • Q may represent a cyclic carbonate group or a, in particular cyclic, lactone group or a cyclic carbamate group.
  • Carbonate groups, lactone groups and / or cyclic carbamate group may be particularly advantageous for increasing the ionic conductivity of the polymer as a whole.
  • Q is a cyclic carbonate group, for example, which forms a five-membered ring or a six-membered ring or a seven-membered ring, in particular a five-membered ring.
  • Q stands for a lactone group, for example, which forms a five-membered ring or a six-membered ring or a seven-membered ring, in particular a five-membered ring.
  • Q is a cyclic carbamate group, for example, which forms a five-membered ring or a six-membered ring or a seven-membered ring, in particular a five-membered ring.
  • Q is an acyclic carbonate group.
  • Q is an acyclic
  • Q is an acyclic carbamate group.
  • Q is hydrogen or an alkyl group, in particular a methyl group or an ethyl group.
  • Such polymers or polymer electrolytes can be particularly advantageous, in particular as lithium ion-conducting electrolyte, for example solid electrolyte, in a cathode material, for example with a sulfur-carbon grain posit, for example with a composite of a,
  • PAN sulfur-polyacrylonitrile
  • Cathode active material for example, in a lithium-sulfur cell, used or used.
  • the cathode material or the at least one polymer or the Polymer electrolyte further at least one conducting salt, in particular lithium conducting salt.
  • the ionic conductivity in particular
  • Lithium ion conductivity further increased.
  • a small admixture of a conducting salt, in particular lithium conducting salt may be advantageous in order to reduce the glass transition point of the polymer and thus increase the overall mobility of the lithium ions in the system, but at the expense of reducing the transfer number can.
  • a conducting salt, in particular lithium conducting salt can be used, whose anion interacts well with the group Q.
  • lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide LiTFSI
  • LiTFSI lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide
  • the at least one conducting salt may be, for example, a lithium conducting salt or a sodium conducting salt, in particular a lithium conducting salt.
  • a lithium conducting salt common lithium conductive salts can be used.
  • the at least one lithium conductive salt Lithiumhexafluorophosphat (LiPF 6 ) and / or lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (LiTFSI) and / or Lithiumbisoxalatoborat (LiBOB) and / or trifluoromethanesulfonate (LiTriflate) and / or lithium perchlorate (LiCI0 4 ) and / or Lithiumdifluorooxalatoborat (LiDFOB) and / or
  • Lithium tetrafluoroborate (L1 B F4) and / or lithium bromide (LiBr) and / or
  • Lithium iodide (Lil) and / or lithium chloride (LiCI) include or be.
  • the anion Z can "and the anion of at least one lithium-conductive salt may be different or identical.
  • the anion of the at least one electrolyte salt, especially lithium electrolyte salt, and Z 'and Q' from the same class of anions for example, the sulfonylimides, for example Trifluormethansulfonylimid and / or
  • Pentafluorethansulfonylimid and / or fluorosulfonyl imide in particular
  • Ttrifluoromethanesulfonylimide selected.
  • undesirable side reactions can advantageously be avoided and in particular also achieved that the anion of the at least one conductive salt and Z " or Q " alkali ions, in particular lithium ions, similar, for example the same, strongly coordinating, which is advantageous to the
  • the cathode material or the objects explained later in connection with the solid electrolyte according to the invention comprises at least one sulfidic ion conductor, in particular lithium argyrodite and / or sulfidic glass, and at least one, in particular ion-conductive or ion-conducting,
  • lithium ion-conductive or lithium ion-conducting polymer comprising at least one repeat unit of the general chemical formula:
  • Q is a negatively charged group Q " and a counterion Z + , in particular lithium ion, and / or
  • the spacer X at least one, optionally further, negatively charged group Q " , in particular based on Leitsalzanions, in particular lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid or a sulfonate group, for example at least one sulfonylimide group and / or at least one sulfonate group and a counterion Z + , for example, alkali ion, in particular lithium ion.
  • Such polymers, which have a negatively charged group Q " and a counterion Z + , for example lithium ion can advantageously be used without the addition of a conducting salt, for example lithium conducting salt or ion-conducting, in particular lithium ion-conducting, be.
  • the cathode material or the objects explained later in connection with the solid electrolyte according to the invention comprises at least one sulfidic ion conductor, in particular lithium argyrodite and / or sulfide glass, and at least one, in particular ion-conductive or ion-conducting, for example lithium ion conductive or
  • lithium ion conductive polymer comprising at least one
  • Q is a positively charged group Q + and a counterion Z " , and / or wherein the spacer X is at least one, optionally further, positively charged group Q + , in particular based on a cation of an ionic liquid, for example at least one ammonium ion group and or at least one pyridinium group and / or at least one imidazolium group and / or at least one piperidinium group and / or at least one
  • a counterion Z " for example Leitsalzanion, in particular lithium Leitsalzanion.
  • lithium ion conductive and should be used in combination, for example in admixture, with at least one conductive salt, in particular lithium conductive salt.
  • the cathode material or the objects explained later in connection with the solid electrolyte according to the invention comprises at least one sulfidic ion conductor, in particular lithium argyrodite and / or sulfide glass, and at least one, in particular ion-conductive or ion-conducting, for example lithium ion conductive or
  • lithium ion conductive polymer wherein the at least one polymer is a
  • Polyalkylene oxide for example polyethylene oxide, and / or a polymer having at least one alkylene oxide group, for example ethylene oxide group, in particular oligo-alkylene oxide group, for example oligo-ethylene oxide group, and / or at least one repeat unit of the general chemical formula: _L A _
  • Q is an uncharged group Q, in particular for a
  • Alkylene oxide group in particular an oligo-alkylene oxide group, for example an ethylene oxide group, for example an oligo-ethylene oxide group, is, and / or
  • the spacer X comprises at least one alkylene oxide group, in particular an oligo-alkylene oxide group, for example an ethylene oxide group, for example an oligo-ethylene oxide group, and / or
  • polymer back forming unit - [A] - an alkylene oxide unit, for example, an oligo-alkylene oxide unit, in particular an ethylene oxide unit, for example, an oligo- ethylene oxide unit comprises. It can do that
  • At least one conducting salt in particular lithium conducting salt include.
  • the ion mobility and thus the ionic conductivity can advantageously be increased.
  • such polymers are only ion-conductive, in particular lithium-ion conductive, and should be used in combination, for example in a mixture, with at least one conducting salt, in particular lithium conducting salt.
  • Q stands for a negatively charged group Q " and a counterion Z + and / or for a positively charged group Q + and a counterion Z " .
  • Repeat units having a negatively charged group Q " and a counterion Z + and / or having a positively charged group Q + and a counterion Z " in combination with uncharged, ion-conducting or -conducting groups, for example
  • Alkylene oxide groups and / or cyclic and / or acyclic carbonate groups and / or cyclic and / or acyclic carboxylic ester groups for example lactone groups and / or cyclic and / or acyclic carbamate groups, in particular alkylene oxide groups, such as oligo-alkylene oxide Groups and / or polyethers, as evidenced by the negative
  • the spacer X comprises at least one, in particular substituted or unsubstituted, saturated or
  • Benzylene group for example oligo-benzylene group, in particular with> 1 or> 2 to ⁇ 10 repeating units, and / or at least one
  • the spacer X may also have a combination of these groups. By such a spacer X can advantageously the ionic conductivity of the polymer or
  • Polymer polymers can be increased overall, for example, which can be optimized by the polymer back in terms of other properties.
  • Carboxylic acid ester group and / or acyclic carbamate group and / or positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid for example one, in particular quaternary ammonium ion group and / or a pyridinium group and / or an imidazolium group and / or a piperidinium group and / or a pyrrolidinium group and / or one, in particular quaternary, phosphonium group and / or a guanidinium group and / or a morpholinium group and / or a uronium group and / or a thiouronium group, and / or a negatively charged group, for example a sulfonylimide group and / or sulfonate group, in the spacer X can advantageously the ion conductivity - especially as in
  • the spacer X comprises at least one, in particular substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, linear or branched, alkylene oxide group, in particular oligo-alkylene oxide group.
  • the spacer X may for example comprise at least one, for example substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, linear or branched, ethylene oxide group and / or propylene oxide group, in particular oligo-ethylene oxide group and / or oligo-propylene oxide group.
  • the spacer X can be at least one,
  • the ion mobility can be increased.
  • the at least one alkylene oxide group of the spacer X may in particular be partially or completely halogenated, in particular fluorinated, for example perfluorinated.
  • fluorination such as perfluorination
  • the solubility of polysulfides by the polymer or the polymer electrolyte, in particular by alkylene oxide groups, can be reduced, which in a
  • sulfur-carbon composite for example sulfur-polymer and / or carbon-modification composite
  • sulfur-polymer composite having, for example, covalently and / or ionically, in particular covalently, sulfur bound to the polymer of the composite
  • a sulfur-polyacrylonitrile composite for example a SPAN composite
  • the spacer X comprises at least one carbonyl group, in particular at least one cyclic carbonate group and / or at least one lactone group and / or at least one cyclic carbamate group and / or at least one acyclic carbonate group and / or at least one acyclic Carboxylic ester group and / or at least one acyclic carbamate group.
  • the spacer X may comprise at least one acyclic carbonate group.
  • the ion mobility can be increased. This can be particularly advantageous in the case of a positively charged group Q + and / or in the case of a negatively charged group Q " , in particular to mobilize dissociated ions and thus increase the ionic conductivity.
  • the spacer X comprises at least one, optionally further, positively charged group Q.sup. + ,
  • the spacer X comprises at least one, optionally further, positively charged group Q.sup. + ,
  • the spacer X comprises at least one, optionally further, positively charged group Q.sup. + ,
  • a cation of an ionic liquid for example at least one
  • the spacer X may, for example, at least one ammonium group and / or at least one pyridinium group and / or at least one
  • Imidazolium group for example at least one ammonium group and / or at least one pyridinium group, and a counterion Z " , for example
  • Leitsalzanion in particular lithium Leitsalzanion include.
  • the at least one, optionally further, positively charged group Q + of the spacer can in particular be designed as described above, in particular in the context of the positively charged groups Q + connected via the spacer X.
  • the ion dissociation can be increased. This can be in the case of a positively charged group Q + " and / or in the case of an uncharged group
  • Q be particularly advantageous, in particular to further increase the ionic conductivity and further reduce the polysulfide solubility.
  • the spacer X comprises at least one, optionally further, negatively charged group Q " and a counterion Z + , for example an alkali ion, for example lithium ion and / or sodium ion, in particular a lithium ion , optionally further, negatively charged group Q "of the spacer can be configured in particular as described above, in particular in the context of the negatively charged groups Q " attached via the spacer X.
  • a counterion Z + for example an alkali ion, for example lithium ion and / or sodium ion, in particular a lithium ion
  • negatively charged group Q "of the spacer can be configured in particular as described above, in particular in the context of the negatively charged groups Q " attached via the spacer X.
  • negatively charged group Q "of the spacer X may be a group based on a lead salt anion, in particular a lithium lead salt anion, and / or an anion of an ionic liquid and / or a sulfonate group
  • Sulfonylimide group for example at least one trifluoromethanesulfonylimide group and / or perfluoroethanesulfonylimide group and / or fluorosulfonylimide group, in particular at least one trifluoromethanesulfonylimide group, and / or at least one sulfonate group.
  • the ion dissociation can be increased. This can be the case of a negatively charged one Group Q "" and / or in the case of an uncharged group Q be particularly advantageous, in particular to further increase the ionic conductivity and the
  • the at least one alkylene group of the spacer X may, for example, a
  • alkylene group of the spacer X may be a saturated alkylene group, for example the general chemical formula:
  • the at least one alkylene oxide group of the spacer X may be, for example, an ethylene oxide group and / or a propylene oxide group.
  • the at least one alkylene oxide group may be an oligo-alkylene oxide group, for example an oligo-ethylene oxide group and / or oligo-propylene oxide group.
  • the alkylene oxide group or oligo-alkylene oxide group can have> 1 or> 2 to ⁇ 10 repeat units, for example> 1 or> 2 to ⁇ 4 repeat units.
  • the at least one alkylene oxide unit may have the general chemical formula: - [CH 2 -CH 2 -O-] b with 1 ⁇ b ⁇ 10, for example 1 ⁇ or 2 ⁇ b ⁇ 4.
  • the attachment of the at least one alkylene oxide group of the spacer X to the polymer backbone - [A] - and the group Q for example the pyridinium group, ammonium group, imidazolium group, piperidinium group,
  • Morpholinium group uronium group, thiouronium group, cyclic
  • Carbonate group acyclic carboxylic ester group, acyclic
  • Carbamate group, sulfonylimide or sulfonate group in each case via one, in particular saturated and / or unsaturated, linear or branched, alkylene group, for example methylene groups, and / or
  • the spacer X may, for example, an alkyl Alkylene oxide alkyl group, for example, an alkyl-oligo-alkylene oxide alkyl group, for example, the general chemical formula: - (CH 2 ) ai- [CH 2 -CH 2 -0-] b i- (CH 2 ) ai- with 1 ⁇ a1 ⁇ 12, in particular 1 ⁇ a1 ⁇ 3, 1 ⁇ b1 ⁇ 10,
  • Alkylene oxide alkyl group for example of the general chemical formula: - (CH 2 ) a 2 -O- [CH 2 -CH 2 -O-] b 2- (CH 2 ) a 2 - with 1 ⁇ a 2 ⁇ 12, in particular 1 ⁇ a 2 ⁇ 3, 1 ⁇ b2 ⁇ 10, in particular 1 ⁇ or 2 ⁇ b2 ⁇ 4, and 1 ⁇ a2 ' ⁇ 12, in particular 1 ⁇ a2' ⁇ 3.
  • Phenylene group and / or the at least one benzylene group of the spacer X may in particular with one or more alkyl side chain / n and / or one or more Alkylenoxiditkette / n, for example Oligo Alkylenoxidbute / n, for example oligo-ethylene oxide side chain / n and / or
  • the ionic conductivity may advantageously - in particular in connection with the corresponding groups Q, Q + and Q "explained - be increased further example, the spacer X one or more phenylene oxide / n and / or phenylene group / n and / or benzylene / n.
  • phenylene oxide groups and / or phenylene groups and / or benzylene groups of the spacer X may be (in each case) one, in particular saturated and / or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated or non-halogenated, for example partially fluorinated or perfluorinated or unfluorinated, Alkylene group and / or Alkylene oxide group, for example, oligo-alkylene oxide group, for example, oligo- ethylene oxide group and / or oligo-propylene oxide, be inserted.
  • Carbonate group acyclic carboxylic ester group, acyclic
  • Sulfonylimidrios or sulfonate group in each case via one, in particular saturated and / or unsaturated, linear or branched, for example partially or fully halogenated or unhalogenated, for example partially fluorinated or perfluorinated or unfluorinated, alkylene and / or alkylene oxide group, for example oligo-alkylene oxide, for
  • Example oligo-ethylene oxide group and / or oligo-propylene oxide group carried out.
  • the spacer X may contain one or more cyclic carbonate group (s) analogous to Q and / or lactone group (s) and / or cyclic carbamate group (s) and / or acyclic carbonate group (s) and / or acyclic carboxylic ester group (s) and / or acyclic carbamate group / n and / or - for example, Q + analogous - Ammoniumionrios / n and / or pyridinium group / n and / or lmidazoliumrios / n and / or
  • Carboxylic acid ester group acyclic carbamate group, ammonium ion group, pyridinium group, imidazolium group, piperidinium group, pyrrolidinium group, phosphonium group, guanidinium group, morpholinium group, uronium group, thiouronium group, sulfonylimide group or sulfonate group, for example, benzenesulfonylimide group and / or benzenesulfonate, the spacer X to the polymer back - [A] - and / or to another cyclic carbonate group, lactone group, cyclic carbamate group, acyclic
  • Carbonate group acyclic carboxylic ester group, acyclic
  • Carboxylic acid ester group acyclic carbamate, ammonium ion, pyridinium, imidazolium, piperidinium, pyrrolidinium, phosphonium, guanidinium, morpholinium, uronium, thiouronium, sulfonyl, sulfonate, for example benzenesulfonylimide and / or benzenesulfonate, the spacer X and / or to, for example terminal, group Q.
  • Guanidinium dormitory dormitory dormitory dormitory dormitory occasion may in particular (in each case) via one, in particular saturated and / or unsaturated, linear or branched, for example partially or fully halogenated or unhalogenated, for example partially fluorinated or perfluorinated or unfluorinated, alkylene group and or alkylene oxide group, for example oligoalkylene oxide group, for example oligo-ethylene oxide group and / or oligo-propylene oxide group.
  • the spacer X may be an, especially saturated and / or unsaturated, linear or branched, alkylene spacer.
  • the number of carbon atoms in the spacer can be in particular> 1 to ⁇ 12, for example from> 1 to ⁇ 4.
  • the alkylene spacer can be based on the general chemical formula: - (CH 2 ) a i- with 1 ⁇ a1 ⁇ 12, in particular 1 ⁇ a1 ⁇ 3.
  • the spacer X may be, for example, an alkylene oxide spacer, for example oligoalkylene oxide spacer, for example an oligo-ethylene oxide spacer or oligo-propylene oxide spacer.
  • Oligo Alkylenoxidspacer the number of repeating units, for example,> 2 to ⁇ 10
  • Repeating units in particular> 2 to ⁇ 4, amount. It can the
  • alkylene oxide unit for example oligo-alkylene oxide unit, for example the oligo-ethylene oxide unit or oligo-propylene oxide unit
  • group Q for example the cyclic carbonate group, lactone group, cyclic carbamate group, acyclic
  • Carbonate group acyclic carboxylic ester group, acyclic
  • Alkylene group for example methylene groups
  • the spacer X may be, for example, a spacer based on, in particular substituted or unsubstituted, phenylene oxide and / or phenylene and / or benzylene.
  • the spacer can be several
  • Phenylene oxide units and / or phenylene units and / or benzylene units are derived from phenylene oxide units and / or oligo-
  • Phenylene oxide units and / or phenylene units and / or oligophenylene units and / or benzylene units and / or oligobenzylene units of the spacer X may be (in each case) one, in particular saturated and / or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated or non-halogenated, for example, partially fluorinated or perfluorinated or unfluorinated, alkylene group and / or alkylene oxide group, for example, oligo-alkylene oxide group, for example, oligo- ethylene oxide group and / or oligo-propylene oxide, be inserted.
  • a substitution may in particular be carried out with one or more alkyl side chain (s) and / or one or more alkylene oxide side chain (s), for example oligo- Alkylene oxide side chain (s), for example oligo-ethylene oxide side chain (s) and / or oligo-propylene oxide side chain (s), and / or one or more cyclic carbonate group (s) and / or lactone group (s) and / or cyclic ones
  • the spacer X may, for example, a carbonyl spacer, for example a
  • Alkylene / alkylene oxide-carbonyl-alkylene / alkylene oxide spacer Alkylene / alkylene oxide-carbonyl-alkylene / alkylene oxide spacer.
  • the spacer X can be, for example, an ether oxygen (-O-).
  • the spacer X is an alkylene and / or alkylene oxide spacer, for example an alkylene and / or oligalkylene oxide spacer, for example an ethenyl oxide and / or oligo-ethylene oxide spacer.
  • [A] - represents a polymer back forming unit which (at least) an alkylene oxide unit, in particular ethylene oxide unit (PEO) and / or propylene oxide unit, for example Oligo- alkylene oxide unit, for example oligo Ethylene oxide unit and / or oligopropylene oxide unit, and / or a unit comprising a carbonate group, in particular an organic carbonate group, and / or a siloxane unit and / or a phosphazene unit and / or a methyl methacrylate unit and or a methacrylate unit and / or a phenylene unit and / or a phenylene oxide unit and / or a benzylene unit and / or an alkylene unit.
  • [A] - may represent a polymer backbone-forming unit which comprises a polyether, in particular polyethylene oxide (PEO) and / or polypropylene oxide, and / or polymer
  • Carbonate group (s) comprising repeating units, for example a polycarbonate and / or a polymer of polymer backbone
  • Structural units with side groups containing carbonate groups and / or a polysiloxane and / or a polyphosphazene and / or a
  • Polyphenylene for example, a para-polyphenylene, and / or a
  • Polyphenylene oxide and / or a polybenzylene and / or a polyolefin for example polypropylene and / or polyethylene, and / or forms.
  • - [A] - may represent a polymer backbone forming unit which is supported on a polyether, especially polyethylene oxide (PEO) and / or
  • the polymer backbone-forming unit comprises - [A] - (at least) a siloxane.
  • the polymer back-forming unit comprises - [A] - (at least) one phosphazene unit.
  • the polymer back-forming unit comprises - [A] - (at least) one methyl methacrylate unit and / or one methacrylate unit.
  • the polymer back-forming unit comprises - [A] - (at least) a phenylene unit.
  • the polymer backbone-forming unit may comprise - [A] - (at least) a para-phenylene moiety.
  • an additional electrical conductivity can be achieved.
  • phenylene units or polyphenylenes can be easily substituted one or more times, for example sulfonated.
  • the polymer backbone forming unit may comprise - [A] - (at least) a phenylene oxide unit. Via the oxygen may advantageously simple manner - optionally via a spacer X -. Be connected groups Q, Q +, and / or Q "For example, the polymer backbone forming unit - [A] - an at least singly sulfonated, for example, multiple sulfonated phenylene
  • the polymer or polyelectrolyte may contain a sulfonate group, in particular
  • Lithium sulfonate groups substituted polyphenylene, for example para-polyphenylene, for example, which comprises at least one phenylene repeating unit which is at least one sulfonate group, in particular lithium sulfonate, for example, with a plurality
  • Sulfonate groups in particular lithium sulfonate groups, is or include. This has proven to be advantageous, since so the number of anionic units and thus lithium ion charge carriers per
  • Phenylene unit can be increased.
  • the polymer back-forming unit - [A] - for example in the form of a polyphenylene, one or more other phenylene units, such as an unsubstituted phenylene unit and / or one or more times with one group Q, for example Q +
  • the polymer backbone-forming unit comprises - [A] - (at least) a benzylene unit.
  • the polymer back-forming unit comprises - [A] - (at least) one alkylene unit.
  • the polymer back-forming unit comprises - [A] - (at least) an alkylene oxide unit, in particular ethylene oxide unit (PEO) and / or propylene oxide unit, for example, oligo-alkylene oxide unit ,
  • PEO ethylene oxide unit
  • propylene oxide unit for example, oligo-alkylene oxide unit
  • oligo-ethylene oxide unit and / or oligo-propylene oxide unit in particular oligo-ethylene oxide unit.
  • the polymer back-forming unit comprises - [A] - (at least) one, a carbonate group, in particular an organic
  • Carbonate group comprehensive entity.
  • the polarity of the polymer back can be increased and thus the polysulfide solubility positively influenced, in particular reduced, can be.
  • Polymerized, in particular organic, carbonate groups comprising repeating units may for example be a polycarbonate, that is a polyester thereof
  • Polymer back for example by means of condensation reaction linked, in particular esterified, carbonate groups form.
  • polymerized, in particular organic
  • Repeat units comprising carbonate groups also form a polymer of polymer backbone-forming structural units having, in particular, organic side groups containing carbonate groups.
  • the formed polymer backing may itself comprise carbonate groups, for example a polycarbonate, or also carbonate groups, in particular no
  • Polycarbonate be.
  • the polymer backbone-forming unit - [A] - a unit having a polymer backbone structural unit and having a side group containing a carbonate group.
  • the side group containing the carbonate group may, for example, be attached to an atom of the polymer backbone structural unit.
  • the side group containing the carbonate group can also be attached cyclically, for example in the form of a five-membered or six-membered or seven-membered ring, in particular five-membered, to the polymer backbone structural unit, in particular to two structural units of the polymer backbone.
  • a carbonate group can form a side group attached cyclically to the polymer backbone structural unit.
  • the polymer backbone forming unit - [A] - may comprise a unit having a polymer backbone structural unit and a carbonate group, the carbonate group forming a side group cyclically bonded to the polymer backbone structural unit.
  • the carbonate group may be attached to two atoms of the polymer backbone structural unit via two oxygen atoms and, for example (together with atoms of the polymer back-forming structural unit), form a five-membered or six-membered or seven-membered ring, in particular a five-membered ring.
  • the polymer backbone-forming unit - [A] - may be both monofunctionalized and polyfunctionalized, for example bifunctionalized, trifunctionalized or tetrafunctionalized, with the group Q attached via the spacer X.
  • a polyfunctionalized polymer backbone-forming unit - [A] - in particular a polymer backbone-forming unit - [A] - can be understood, which is functionalized with at least two groups Q, for example Q + and / or Q " and / or Q, in particular wherein in each case a group Q, for example Q + or Q " or Q, - optionally via a spacer X, in particular X x , - to the polymer back forming unit - [A] - is attached.
  • Polymer back forming unit - [A] - can xq thereby (in each case) for one
  • xq can be for XQ, that is, or (respectively) a spacer X, in particular X x , and / or (respectively) a group Q,
  • the polymer backbone forming unit - [A] - or the repeating unit ([A] -X-Q) may be an alkylene oxide unit, for example
  • the polymer backbone-forming unit - [A] - or the repeating unit ([A] -XQ) may comprise a repeating unit having a polymer backbone structural unit and one to which Polymer back-forming structural unit cyclic bound Carbonatg the general chemical formula:
  • polymer backbone-forming unit - [A] - or the repeating unit ([A] -XQ) may be a siloxane unit of the general chemical formula:
  • the polymer backbone-forming unit - [A] - or the repeating unit ([A] -X-Q) can be a siloxane unit of the general chemical formula:
  • the polymer backbone-forming unit - [A] - or the repeating unit ([A] -XQ) may be a phosphazene unit of the general chemical formula: and or
  • R ' is hydrogen or (preferably) an alkyl group, for example a methyl, ethyl and / or propyl group, for example a methyl group.
  • the polymer backbone-forming unit - [A] - or the repeating unit ([A] -X-Q) may be a methylmethacrylate unit of the general chemical formula:
  • the polymer backbone-forming unit - [A] - or the repeating unit ([A] -X-Q) may be a methacrylate unit of the general chemical formula:
  • polymer backbone-forming unit - [A] - or the repeating unit ([A] -XQ) may be a phenylene moiety of any chemical formula:
  • polymer backbone-forming unit - [A] - or the repeating unit ([A] -XQ) may be an ethylene unit of the general chemical formula:
  • the polymer backbone-forming unit may be - [A] -, (at least) one unit having a polymer backbone structural unit and one, a Comprising carbonate group-containing side group. So can
  • the side group containing the carbonate group may, for example, be attached to an atom of the polymer backbone structural unit.
  • the polymer backbone forming unit may be - [A] -, (at least) a unit having a polymer backbone structural unit and a carbonate group which forms a side group cyclically bonded to the polymer backbone structural unit.
  • Carbonate group be connected via two oxygen atoms to two atoms of the polymer back forming structural unit and, for example (together with the polymer back-forming structural unit) form a five-membered or six-membered or seven-membered ring, in particular a five-membered ring.
  • the polymer back-forming unit comprises - [A] - (at least) one siloxane unit and / or one
  • the polymer backbone-forming unit may comprise - [A] - (at least) a siloxane unit and / or a phosphazene unit and / or a methyl methacrylate unit and / or a methacrylate unit.
  • the polymer back-forming unit comprises - [A] - (at least) a methyl methacrylate unit and / or a
  • Methacrylate unit and / or a siloxane unit By phosphazenes and / or siloxanes can advantageously be achieved a low glass transition temperature of the polymer and thus a high ionic conductivity.
  • Methyl methacrylates and / or methacrylate can advantageously a
  • phenylene units can advantageously be achieved in addition to an electrical conductivity.
  • phenylene units or polyphenylenes can be easily substituted one or more times, for example sulfonated.
  • the polymer backbone-forming unit comprises - [A] - (at least) a polyfunctionalized, for example
  • bifunctionalized or tetrafunctionalized for example or by a branching in one or more side chains polyfunctionalized, for example tetrafunctionalized, phosphazene unit and / or polyfunctionalized, for example bifunctionalized,
  • Methyl methacrylate unit and / or polyfunctionalized for example bifunctionalized, methacrylate unit and / or polyfunctionalized,
  • the polymer backbone-forming unit comprises - [A] - (at least) a polyfunctionalized, for example
  • the polymer back-forming unit comprises - [A] - (at least) a polyfunctionalized, for example bifunctionalized, siloxane unit.
  • the polymer can advantageously be easily equipped with a plurality of groups Q.
  • the polymer back-forming unit is - [A] - - or the later-explained polymer back forming
  • Cathode active material for example a sulfur-carbon composite
  • a sulfur-polymer composite in particular a sulfur-polyacrylonitrile composite, such as SPAN, and thus a loss of active material are reduced or avoided and in this way the performance, cycle life and durability of a so equipped lithium-sulfur cell or one equipped with it Energy system, such as a lithium-sulfur battery can be improved.
  • Fluorination can also have a positive influence on the transfer number and in particular can increase the transfer number.
  • ethylene oxide units and / or propylene oxide units in particular ethylene oxide units, for example, oligo-alkylene oxide units, for example, oligo- ethylene oxide units and / or oligo-propylene oxide units, in particular oligo- ethylene oxide units, be.
  • ethylene oxide units and / or propylene oxide units in particular ethylene oxide units, for example, oligo-alkylene oxide units, for example, oligo- ethylene oxide units and / or oligo-propylene oxide units, in particular oligo- ethylene oxide units, be.
  • Polymer electrolytes in particular which not or only partially Unfluorinated polyethylene oxide based, for example, which is not based on unfluorinated polyethylene oxide or which is based on fluorinated, in particular perfluorinated, polyethylene oxide, can advantageously a - compared to the use of non-fluorinated, ether-based
  • Liquid electrolytes such as dimethoxyethane (DME) or dioxolane (DOL) and
  • the group Q in particular uncharged, represents a group, in particular a cyclic carbonate group, of the general chemical formula:
  • the group Q in particular uncharged, represents a group, in particular a lactone group, of the general chemical formula:
  • the, in particular uncharged, group Q stands for a group, in particular a cyclic carbamate group, which has all the following chemical formula:
  • group Q stands for a group, in particular an ethylene oxide group, of the general chemical formula:
  • ni V or n ! X stands for the number of ethylene oxide units and is in particular 1 ⁇ n ! V -5 15, for example 2 ⁇ ⁇ 6, or 1 ⁇ nix ⁇ 15, for example 2 ⁇ n ! X ⁇ 6.
  • the group Q in particular uncharged, represents a group, in particular an acyclic carbonate group, of the general chemical formula:
  • the, in particular uncharged, group Q is a group, in particular an acyclic
  • the group Q in particular uncharged, represents a group, in particular an acyclic carbamate group, of the general chemical formula:
  • the group Q + in particular positively charged, stands for a group, in particular a pyridinium group, of the general chemical formula:
  • the group Q + in particular positively charged, stands for a group, in particular a quaternary one
  • the group Q + in particular positively charged, is a group, in particular an imidazolium group, having all a chemical formula:
  • the group Q + in particular positively charged, is a group, in particular a piperidinium group, of the general chemical formula:
  • the group Q + in particular positively charged, is a group, in particular a pyrrolidinium group, having all the following chemical formula:
  • the group Q + in particular positively charged, stands for a group, in particular a quaternary one
  • Phosphonium group the general chemical formula:
  • group Q is a group, in particular a para-benzenesulfonylimide group, for example a para-trifluoromethanesulfonylimide-benzene group, of the general chemical formula:
  • group Q stands for a group, in particular a para-benzenesulfonate group, of the general chemical formula:
  • R.sup.210, R.sup.21, R.sup.12, Z.sup.21 and / or R.sup.24 independently of one another represent hydrogen and / or one, in particular substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, linear or branched,
  • Alkyl group in particular with a chain length of> 1 to ⁇ 16
  • Alkylene oxide for example, ethylene oxide or propylene oxide, in particular oligo-alkylene, for example, oligo-ethylene oxide or oligo-propylene oxide group, in particular with> 1 or> 2 to ⁇ 10
  • Oligo-benzylene group in particular with> 1 or> 2 to ⁇ 10
  • Repeating units and / or an especially substituted or unsubstituted benzyl group and / or a carbonyl group, in particular a ketone group, for example an alkylcarbonyl group, and / or a
  • Phosphonium group and / or a negatively charged group, for example the base of a Leitsalzanions, in particular a lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example a
  • Sulfonylimide group and / or a sulfonate group, for example a
  • Lithium sulfonylimide group and / or lithium sulfonate group Lithium sulfonylimide group and / or lithium sulfonate group.
  • R20, R21 and / or R22 or R60, R61 and / or R62 can each independently of one another, in particular substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, linear or branched,
  • Alkyl group in particular with a chain length of> 1 to ⁇ 16
  • Alkylene oxide for example, ethylene oxide or propylene oxide, in particular oligo-alkylene, for example, oligo-ethylene oxide or oligo-propylene oxide group, in particular with> 1 or> 2 to ⁇ 10
  • Alkoxy group for example with a carbon chain length of> 1 to ⁇ 16 carbon atoms, and / or one, in particular substituted or
  • unsubstituted phenylene oxide group for example oligo-phenylene oxide group, in particular with> 1 or> 2 to ⁇ 10 repeating units, and / or one, in particular substituted or unsubstituted, phenoxy group and / or one, in particular substituted or unsubstituted, phenylene group, for example oligo-phenylene group, in particular with> 1 or> 2 to ⁇ 10
  • the alkoxy group or a phenylene oxide group or an oligo-phenylene oxide group or a phenoxy group or a phenylene group or an oligo-phenylene group or a phenyl group or a benzylene group or an oligo-benzylene group or a benzyl group can be understood in particular to mean a respective group which is both substituted as well as being unsubstituted.
  • RIO RH, R12, R13, R14, R20, R21 R22, R30, R31, R32, R33,
  • R40, R41, R41 ', R42, R42', R43, R43 ', R44, R44', R45, R45 ', R50, R51, R51', R52, R52 ', R53, R53', R54, R54 ', R60 , R61, R62, R100, R101, R101 ', R110, Rill, Rill', R112, R112 ', R120, R120', R121, R121 ', R130, R130', R131, R131 ', R132, R140, R150, R160, R170, R180, R180 'R181, R181', R182, R200, R201, R202, R203, R210, R211, R212, 213 and / or R214 may be a
  • Alkyl group or alkoxy for example, a
  • an alkyl group may be a saturated alkyl group, for example the general chemical formula: - (CH 2 ) a -CH 3 with 1 ⁇ a ⁇ 15.
  • R10 In the context of R10, R, R12, R13, R14, R20, R21, R22, R30, R31, R32, R33, R40, R41, R41 ', R42, R42', R43, R43 ', R44, R44', R45, R45 ', R50, R51, R51', R52, R52 ', R53, R53', R54, R54 ', R60, R61, R62, R100, R101, R101', R110,
  • Rill, Rill ', R112, R112', R120, R120 ', R121, R121', R130, R130 ', R131, R131', R132, R140, R150, R160, R170, R180, R180 'R181, R181', R182 , R200, R201, R202, R203, R210, R211, R212, 213 and / or R214 may be a
  • Alkylene oxide for example, ethylene oxide or propylene oxide, in particular oligo-alkylene, for example, oligo-ethylene oxide group or oligo-propylene oxide group, or a phenylene oxide group, for example oligo-phenylene oxide group, or a
  • Phenylene group for example oligo-phenylene group, or a benzylene group, for example, oligo-benzylene group, for example> 1 or> 2 to ⁇ 10 repeating units, for example> 1 or> 2 to ⁇ 4
  • Alkylene oxide unit the general chemical formula: - [CH 2 -CH 2 -0-] b with
  • R10, R, R12, R13, R14, R20, R21, R22, R30, R31, R32, R33, R40, R41, R41 ', R42, R42', R43, R43 ', R44, R44', R45, R45 ', R50, R51, R51', R52, R52 ', R53, R53', R54, R54 ', R60, R61, R62, R100, R101, R101', R110, Rill, Rill ', R112, R112' R120, R120 ', R121, R121', R130, R130 ', R131, R131', R132, R140, R150, R160, R170, R180, R180 'R181, R181', R182, R200, R201, R202, R203, R210 R211, R212, 213 and / or R214 are also be selected from R1, R170, R180, R180
  • R100, R101 and / or R101 'or R110, Rill, Rill', R112 and / or R112 ' for example R110, Rill and / or Rill', or R120, R120 ', R121 and / or R121' or R130,
  • Phenylene oxide group and / or a phenoxy group and / or a
  • Phenylene group in particular an oligo-phenylene group, and / or a phenyl group and / or a benzylene group, in particular an oligobenzylene group, and / or a benzyl group and / or a carbonyl group and / or a, in particular cyclic and / or acyclic, carbonate group, and / or one, in particular cyclic and / or acyclic,
  • Carbonkladesteroli in particular a lactone group, and / or a, in particular cyclic and / or acyclic, carbamate group and / or a charged group, for example a positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example a quaternary ammonium group and / or a quaternary phosphonium group, and / or a negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, in particular lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, and / or a sulfonate group, for example a sulfonylimide group and / or a sulfonate group, for example a
  • Lithium sulfonylimide group and / or a Lithiumiumsulfonatnosti stand Lithium sulfonylimide group and / or a Lithiumiumsulfonatnosti stand.
  • Cations of an ionic liquid for example for a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group and / or an imidazolium group and / or a piperidinium group and / or a pyrrolidinium group and / or a quaternary phosphonium group and / or a guanidinium group and / or a morpholinium group and / or a Uronium group and / or a Thiouroniumoli, for example, a quaternary ammonium group and / or a quaternary phosphonium group, are.
  • the ionic conductivity can optionally be further improved.
  • R200, R201, R202 and / or R203 or R210, R211, R212, 213 and / or R214 for a negatively charged group
  • a lead salt anion in particular lithium lead salt anion, and / or an anion of an ionic liquid, for example a sulfonylimide group, and / or a sulfonate group, for example a lithium sulfonylimide group and / or a lithium sulfonate group.
  • R200, R201, R202 and R203 or R210, R211, R212, 213 and R214 for example, at least two or three of the radicals R200, R201, R202 and R203 or R210, R211, R212, 213 and R214, if appropriate, all radicals R200, R201, R202 and R203 or R210, R211, R212, 213 and R214, respectively, for a negatively charged group, in particular based on a lead salt anion,
  • lithium Leitsalzanions and / or an anion of an ionic liquid, for example a sulfonylimide group, and / or a
  • Sulfonate group for example, a lithium sulfonylimide group and / or a lithium sulfonate group.
  • the ionic conductivity can optionally be further improved.
  • R132 or R140 or R160 or R170 or R12 or R20, R21 and R22 or R31 or R40 or R50 or R60, R61 and R62 can each independently of one another represent an alkyl group and / or an alkylene oxide group, in particular an oligoalkylene oxide group, and / or a Alkoxy group and / or a phenylene oxide group, in particular an oligophenylene oxide group, and / or a phenoxy group and / or a
  • Phenylene group in particular an oligo-phenylene group, and / or a phenyl group and / or a benzylene group, in particular an oligobenzylene group, and / or a benzyl group and / or a carbonyl group and / or a, especially cyclic and / or acyclic, carbonate group and / or one, in particular cyclic and / or acyclic, Carbonklareesteroli, in particular a lactone group, and / or a, in particular cyclic and / or acyclic, carbamate group.
  • R132 may in particular be a or, in particular cyclic and / or acyclic, carbonate group, and / or a, in particular cyclic and / or acyclic, carboxylic acid ester group, in particular a lactone group, and / or a, in particular cyclic and / or acyclic, carbamate group and / or an alkyl group, in particular a methyl group or an ethyl group, for example a methyl group.
  • the ion conductivity can be further improved.
  • R20 and / or R21 or R60 and / or R61 or R132 or R140 or R150 or R160 or R170 may in particular be an alkyl group, for example a methyl group or an ethyl group, in particular a methyl group, and / or an alkylene oxide group, in particular an oligoalkylene oxide group, stand.
  • an alkyl group for example a methyl group or an ethyl group, in particular a methyl group, and / or an alkylene oxide group, in particular an oligoalkylene oxide group, stand.
  • a short-chain alkyl group such as a methyl group, the polymer can advantageously be optimized with regard to its ion-conducting function.
  • R182 or R200, R201, R202 and / or R203 or R210, R21 1, R212, 213 and / or R214 partially or completely halogenated, in particular fluorinated.
  • halogenation in particular fluorination
  • the polarity of the polymer can be influenced and so the solubility of polysulfides by the polymer, in particular by Alkylene oxide groups, possibly reduced, resulting in a
  • sulfur-carbon composites for example, sulfur-polymer and / or -Kohlenstoffmodumble- composites
  • sulfur-polymer composites with, for example, covalently and / or ionically, in particular covalently, to the polymer of the
  • Composite bonded sulfur for example sulfur-polyacrylonitrile composites, for example a SPAN composite, can be particularly advantageous as a cathode material.
  • the radicals are
  • R210, R21 1, R212, 213 and / or R214 having at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example one, in particular quaternary,
  • Phosphonium group and / or having at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example having at least one sulfonylimide group, for example
  • Lithium sulfonylimide group and / or substituted with at least one sulfonate group, for example, lithium sulfonate group.
  • the ionic conductivity in particular by lonendissociation or Gegenionsolvatmaschine, for example, Lithiumionensolvatmaschine be further increased.
  • the radicals are
  • R210, R21 1, R212, 213 and / or R214 having at least one oxygen-containing group, for example alkoxy group and / or
  • Alkylene oxide group for example, oligo-alkylene oxide group, for example, oligo- ethylene oxide group and / or oligo-propylene oxide group, and / or
  • Ketone group for example alkylcarbonyl group, and / or
  • Lonenleitrate be further increased, since - in particular Oligo- alkylene oxide groups, such as oligo- ethylene oxide groups, - provide a possibility, inter alia, the glass transition temperature of the polymer or
  • Aromatic groups such as phenylene groups and benzylene groups, advantageously offer a plurality of substitution positions, which can be substituted with charged groups and / or oxygen-containing groups, and thus in particular make it possible to optimize the ionic conductivity.
  • Alkyl group and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group,
  • lithium Leitsalzanions for example, lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example, with at least one lithium sulfonylimide and / or lithium sulfonate, substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group alkylene oxide group, for example
  • Ethylene oxide or propylene oxide group in particular oligo-alkylene oxide group, for example, oligo-ethylene oxide group or oligopropylene oxide group, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged
  • Group in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary ammonium group and / or phosphonium group, substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one Lithiumsulfonylimid michleitute and / or lithium sulfonate group, substituted and / or with at least one oxygen-containing group-substituted alkoxy group, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary
  • Ammonium group and / or phosphonium group substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one
  • Lithium sulfonylimide group and / or lithium sulfonate group substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group
  • Phenylene oxide group for example oligo-phenylene oxide, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary ammonium group and / or phosphonium group , substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one Lithiumulfonylimidrios and / or Lithiumulfonsatoli, substituted and / or with at least one oxygen-containing group substituted
  • Phenoxy group and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary ammonium group and / or
  • Phosphonium group substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one Lithiumulfonylimidrios and / or Lithiumiumsulfonatrios substituted and / or with at least one oxygen-containing group substituted phenylene group, for example, oligo-phenylene group, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary ammonium group and /or
  • Phosphonium group substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one Lithiumulfonylimidrios and / or Lithiumiumsulfonatrios substituted and / or with at least an oxygen-containing group-substituted phenyl group, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary
  • Ammonium group and / or phosphonium group substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one
  • Lithium sulfonylimide group and / or lithium sulfonate group substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group
  • Benzylene group for example oligo-benzylene group, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary
  • Ammonium group and / or phosphonium group substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one
  • Lithium sulfonylimide group and / or lithium sulfonate group substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group
  • halogenated, in particular fluorinated, and / or with at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid for example with at least one quaternary ammonium group and / or phosphonium group, substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular on the Base of a Leitsalzanions, for example, lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example, with at least one lithium sulfonylimide and / or Lithiumulfonatrios, substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group, in particular cyclic and / or acyclic, carboxylic acid ester group, especially one Lactone group, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary n ammoni
  • R40 or R50 or R60, R61 and / or R62 or R132 or R140 or R160 or R170 can therefore each independently of one another for one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group,
  • an ionic liquid for example with at least one quaternary ammonium group and / or phosphonium group, substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions,
  • lithium Leitsalzanions for example, lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one lithium sulfonylimide and / or Lithiumulfonatrios, substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group alkyl group, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or with at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary
  • Ammonium group and / or phosphonium group substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one
  • Lithium sulfonylimide group and / or lithium sulfonate group substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group
  • Alkylene oxide for example, ethylene oxide or propylene oxide, in particular oligo-alkylene, for example, oligo-ethylene oxide or oligo-propylene oxide, and / or one, partially or fully halogenated, especially fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a cation an ionic liquid, for example with at least one quaternary ammonium group and / or phosphonium group, substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic
  • Liquid for example, with at least one lithium sulfonylimide and / or lithium sulfonate, substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group alkoxy group and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, especially on the basis a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary
  • Ammonium group and / or phosphonium group substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one Lithium sulfonylimide group and / or lithium sulfonate group, substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group
  • Phenylene oxide group for example oligo-phenylene oxide, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a
  • Cations of an ionic liquid for example with at least one quaternary ammonium group and / or phosphonium group, substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one
  • Lithium sulfonylimide group and / or lithium sulfonate group substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group
  • Lithium sulfonylimide group and / or lithium sulfonate group substituted and / or substituted with at least one oxygen-containing group
  • Benzylene group for example oligo-benzylene group, and / or one, partially or fully halogenated, in particular fluorinated, and / or having at least one positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example with at least one quaternary
  • Ammonium group and / or phosphonium group substituted and / or with at least one negatively charged group, in particular based on a Leitsalzanions, for example lithium Leitsalzanions, and / or an anion of an ionic liquid, for example with at least one
  • RIO RH, R13 and / or R14 or R30, R32 and / or R33 or R41, R41 ', R42, R42', R43, R43 ', R44, R44', R45 and / or R45 'or R51, R51' , R52, R52 ', R53, R53', R54 and / or R54 'or R200, R201, R202 and / or R203
  • R210, R211, R212, 213 and / or R214 each independently of one another represent hydrogen and / or a halogen atom, in particular fluorine, or an alkyl group and / or an alkylene oxide group, in particular an oligo-alkylene oxide group, and / or an alkoxy group and / or a
  • Phenylene oxide group in particular oligo-phenylene oxide group, and / or a phenoxy group and / or a phenylene group, in particular oligo-phenylene group, and / or a phenyl group and / or a benzylene group, in particular oligo-benzylene group, and / or a benzyl group and / or a carbonyl group and / or one, in particular cyclic and / or acyclic,
  • an ionic liquid for example a Quaternary ammonium group and / or a quaternary phosphonium group
  • R61 and R62 are each independently an alkyl group and / or an alkylene oxide group, in particular an alkylene oxide group, and / or an alkoxy group and / or a
  • Phenylene oxide group in particular oligo-phenylene oxide group, and / or a phenoxy group and / or a phenylene group, in particular oligo-phenylene group, and / or a phenyl group and / or a benzylene group, in particular oligo-benzylene group, and / or a benzyl group and / or a carbonyl group and or one, in particular cyclic and / or acyclic, carbonate group and / or one, in particular cyclic and / or acyclic, carboxylic acid ester group and / or one, in particular cyclic and / or acyclic, carbamate group.
  • the polymer comprises
  • Embodiment comprises the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the
  • Cathode material at least one, based on a lactone
  • Embodiment comprises the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the
  • Cathode material at least one recurring unit based on a cyclic carbamate of the general chemical formula:
  • Embodiment comprises the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the
  • Cathode material at least one repeating unit based on an alkylene oxide, in particular ethylene oxide, of the general chemical formula:
  • V or n ! X for the number of ethylene oxide units. For example, 1 ⁇ n ! V -5 15, for example 2 ⁇ n w ⁇ 6, respectively
  • Embodiment comprises the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the
  • Cathode material at least one recurring unit based on an acyclic carbonate of the general chemical formula:
  • Embodiment comprises the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the
  • Cathode material at least one repeating unit based on an acyclic carboxylic acid ester of the general chemical formula:
  • Embodiment comprises the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the
  • Cathode material at least one acyclic carbamate based repeating unit of all chemical formula:
  • xi, xii, xiii, xiv, xv, xvi, xvii, xviii or xix stands for the number, in particular the presence or the absence, of the (respective) spacer.
  • xi, xii, xiii, xiv, xv, xvi, xvii, xviii or xix can be 1 or 0, for example 1.
  • X ) can, for example, as in connection with the Spacer X explained be configured.
  • R181, R181 ', R182 and / or R170 may also be configured as explained above.
  • X can be, for example, one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, Alkylenspacer, for example the general chemical formula: - (CH 2 ) a i- with 1 ⁇ a1 ⁇ 10, for example with 1 ⁇ a1 ⁇ 4, and / or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated,
  • Alkylene oxide spacer for example Oligo-Alkylenoxidspacer, in particular (oligo-) Ethylenoxidspacer, in particular with> 1 or> 2 to ⁇ 10
  • Alkoxy group and / or a charged group for example a positively charged group, for example a quaternary ammonium group, and / or a negatively charged group, for example a sulfonylimide group and / or sulfonate group, substituted phenylene group, and / or a benzylene group, for example one with at least one alkyl group and / or one Alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or a charged group, for example a positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example a quaternary ammonium group, and / or a negatively charged group, for example a sulfonylimide group and / or Sulfonate group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example, alkylcarbonyl group.
  • a positively charged group for example a quaternary ammonium group, and / or
  • R140 or R150 or R160 or R170 or R180, R180 'R181, R181' and / or R182 can each independently of one another denote hydrogen or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched,
  • Alkyl group for example, the general chemical formula: - (CH 2 ) a i * -CH 3 with 0 ⁇ or 1 ⁇ a1 * ⁇ 10, for example with 0 ⁇ or 1 ⁇ a1 * ⁇ 3, and / or one, especially saturated or unsaturated, linear or branched,
  • halogenated, in particular fluorinated, alkylene oxide group for example an ethylene oxide group, in particular a
  • Oligo-Alkylenoxidement for example an oligo-ethylene oxide group, in particular with> 1 to ⁇ 10 repeating units, for example with> 1 or> 2 to ⁇ 5 repeating units, and / or a charged group, for example a positively charged group, in particular based on a Cation of an ionic liquid, for example a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a negatively charged group, for example a sulfonylimide group and / or sulfonate group, and / or a phenylene group, for example one, having at least one alkyl group and / or one Alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or a charged group, for example a positively charged group, for example a quaternary ammonium group, and / or a negatively charged group, for example a sulfonylimide group and / or sulfonate group, substituted
  • Phenylene group, and / or a benzylene group for example one, having at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or a charged group, for example a positive a charged group, for example, a quaternary ammonium group, and / or a negatively charged group, for example, a sulfonylimide group and / or sulfonate group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example, alkylcarbonyl group.
  • R180 'R181, R181' and / or R182 - optionally all radicals R100, R101 and / or R101 or R110, Rill, Rill ', R112 and / or R112' or R120, R120 ', R121 and / or R121' or R130, R130 ', R131, R13V and / or R132 or R140 or R150 or R160 or R170 or R180, respectively,
  • R100, R101 and / or R101 or R110, Rill, Rill ', R112 and / or R112' or R120, R120 ', R121 and / or R121' or R130, R130 ', R131, R131' and / or R132 or R140 or R150 or R160 or R170 or R180, R180 'R181, R181' and / or R182 are each independently of one another hydrogen or a
  • Methyl group or an ethyl group or one, in particular saturated
  • R132 or R140 or R150 or R160 or R170 may in particular be an alkyl group, for example a methyl group or ethyl group, in particular a methyl group, and / or an alkylene oxide group, in particular oligoalkylene oxide group.
  • a short-chain alkyl group such as a methyl group, the polymer can advantageously be optimized with regard to its ion-conducting function.
  • R132 or R140 or R150 or R160 or R170 may be a methyl group.
  • Alkyl group for example, a methyl, ethyl and / or propyl group, for example a methyl group, is, for example, the general chemical formula:
  • xq denotes the connection point (s) or stands for XQ.
  • polysiloxanes polyphosphazenes and / or polymers of siloxane-alkylene oxide units, advantageously low glass transition temperatures can be achieved.
  • Polymethacrylates and / or Polymethyl methacrylates may advantageously be comparatively easily synthetically accessible.
  • V ] -, - [A v ] -, - [A V J-, - [Av ,,] -, - [Av ,,,] -, - [ ⁇ , ⁇ ] -, - [AJ-, - [ AJ-, AJ-, AJ-, AJ-, AJ-, - A f -, - [AJ- or - [A Z J- can be exemplified by an alkylene oxide unit, for example, an ethylene oxide unit and or a propylene oxide unit, in particular for an ethylene oxide unit, and / or an alkylene unit and / or a unit comprising a carbonate group and / or a
  • Unit for example, a phenylene oxide unit, stand.
  • Unit and / or a phenylene unit, for example a siloxane unit stand.
  • the polymer backbone-forming unit is - [A] -, - [AJ-, - [AJ-, - [A M J-, - [A, V ] -, - [AJ-, - [A V J-, - [A V iJ-, - [AJ-, - [AJ-, - [AJ-, - [AJ-, - [AJ-, - [AJ-, - [AJ- [AJ-, - [A f ] -, - [AJ- or - [A Z J- for one polyfunctionalized, for example bifunctionalized, trifunctionalized or tetrafunctionalized, polymer back forming unit.
  • bifunctionalized or tetrafunctionalized, phosphazene unit and / or polyfunctionalized for example, bifunctionalized, phenylene unit, stand.
  • the polymer backbone-forming unit is - [A] -, - [AJ-, - [A M ] -, - [A M J-, - [A
  • R ' may be in particular hydrogen or (preferably) an alkyl group, for example a methyl, ethyl and / or propyl group, for example a methyl group
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case a substituted with R140 acyclic carbonate group, in particular that of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case a substituted with R150 acyclic carboxylic acid ester group, in particular that of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case a substituted with R160 acyclic carbamate group, in particular that of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case a substituted with R170 acyclic carbamate group, in particular that of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case a substituted with RIO, RH, R12, R13 and R14 pyridinium, in particular that of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case a substituted with R20, R21 and R22 ammonium group, in particular that of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case a substituted with R30, R31, R32 and R33 imidazolium, in particular that of all chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can each be a with R40, R41, R41 ⁇ R42, R42 ', R43, R43', R44, R44 ', R45 and R45' substituted piperidinium, in particular that of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case one with R50, R51, R51 ', R52, R52', R53, R53 ', R54 and R54' substituted P rrolidinium distr, in particular those of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case a substituted with R60, R61 and R62 phosphonium, in particular that of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can in each case a substituted with R200, R201, R202 and R203 benzenesulfonate, in particular that of the general chemical formula:
  • Respectively at the attachment sites xq can each be a substituted with R210, R211, R212, 213 and R214 para-benzenesulfonylimide group, for example, a para-Trifluormethansulfonylimid-benzene group, in particular the all chemical formula:
  • X ] - can - as well as the polymer back-forming units - [AJ-, - [A b ] -, - [AJ-, - [AJ-, - [AJ-, - [A e ] -, - [A f ] -, - [A z ] - and / or - [A Z J- of the specific embodiments explained below, an alkylene oxide Unit, for example an ethylene oxide unit, for example the general chemical formula:
  • Unit for example an ethylene unit and / or propylene unit, for example of the general chemical formula:
  • Alkyl group for example, a methyl, ethyl and / or propyl group, for
  • a methyl group is, for example, and / or a phosphorus unit, for example the general chemical formula:
  • R ' is hydrogen or (preferably) an alkyl group, for example a methyl, ethyl and / or propyl group, for example a methyl group, and / or a siloxane-alkylene oxide unit, for example a siloxane-ethylene oxide Unit, for example the general chemical formula:
  • a phenylene unit in particular a polyphenylene, for example a para-polyphenylene, for example with ether function, for example of the general chemical formula:
  • xq denotes the attachment site (s) or stands for XQ.
  • the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the cathode material comprises at least one pyridinium-based repeat unit of the general chemical formula:
  • the polymer backbone-forming unit - [AJ- can be designed, for example, as described in connection with the polymer backbone-forming unit - [A] - illustrated.
  • the spacer (X a ) can for example, as explained in connection with the spacer X be configured.
  • RIO, RH, R12, R13 and / or R14 may, for example, also be configured as explained above.
  • Z " can be used in particular for perchlorate and / or trifluoromethanesulfonate and / or tetrafluoroborate and / or bisoxalatoborate and / or
  • (X a ) can be used in particular for one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene spacer,
  • R12 stands in particular for one, in particular saturated or
  • an oligo-alkylene oxide group for example an oligo-ethylene oxide group, in particular with> 1 to ⁇ 10 repeat units, for example with> 1 or> 2 to ⁇ 5 repeat units, and / or a further positively charged group, for example a further pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group, for example one, having at least one alkyl group and / or a
  • Phenylene group, and / or a benzylene group for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example alkylcarbonyl.
  • R 12 may be a saturated alkyl group, in particular having a chain length of> 1 to ⁇ 16 carbon atoms.
  • R12 can be for a saturated
  • Alkyl group having a chain length of> 9 to ⁇ 13 carbon atoms for example, an undecyl group (-C11 H23), stand.
  • R 10, R 1, R 13 and / or R 14 may each independently be hydrogen or one, in particular saturated or
  • alkylene oxide group for example an ethylene oxide group, in particular an oligo-alkylene oxide group, for Example, an oligo-ethylene oxide group, in particular with> 1 to ⁇ 10 repeating units, for example with> 1 or> 2 to ⁇ 5 repeating units, and / or another positively charged group, for example a further pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group, for example one, having at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or a Alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted phenylene group, and / or a benzylene group, for example one having
  • radicals RIO, RH, R12, R13 and R14 for example, at least two, for example at least three, of the radicals RIO, RH, R12, R13 and R14, optionally all radicals RIO, RH, R12, R13 and R14, for different groups, for example alkyl groups and / or oligo-alkylene oxide, for Example with different length and / or substitution and / or
  • Saturation degree and / or degree of branching and / or halogenation, in particular degree of fluorination, are.
  • the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the cathode material comprises at least one ammonium-based repeat unit of the general chemical formula:
  • the polymer backbone-forming unit - [A b ] - may, for example, be designed as described in connection with the polymer backbone-forming unit - [A] -.
  • the spacers (X) can be designed, for example, as explained in connection with the spacer X.
  • R20, R21 and / or R22 may also be configured as explained above.
  • Z " can be used in particular for perchlorate and / or trifluoromethanesulfonate and / or tetrafluoroborate and / or bisoxalatoborate and / or
  • X.sup.b may in this case be, in particular, one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene spacer,
  • Pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group for example one, having at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted phenylene group, and / or a benzylene group, for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example, alkylcarbonyl group.
  • R20, R21 and R22 can, for example, each independently hydrogen or an, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example, partially or fully halogenated, in particular fluorinated alkyl group, for example, the general chemical formula: - (CH 2) a i- CH 3 with 1 ⁇ a1 * ⁇ 15, for example 1 ⁇ a1 * ⁇ 3 and / or 8 ⁇ a1 * ⁇ 12, for example a methyl group or an ethyl group, and / or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched,
  • alkylene oxide group for example an ethylene oxide group, in particular an oligo-alkylene oxide group, for example an oligo-ethylene oxide group, in particular with> 1 to ⁇ 10 repeat units, for example with> 1 or> 2 to ⁇ 5 repeat units, and or another positively charged group, for example a pyridinium group and / or a quaternary group
  • Ammonium group, and / or a phenylene group for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted phenylene group, and / or a benzylene group, for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example alkylcarbonyl group.
  • radicals R20, R21 and R22 for example, at least two of the radicals R20, R21 and R22, if appropriate all radicals R20, R21 and R22, for different groups, for example alkyl groups and / or oligo- Alkylenoxid phenomenon, for example with different lengths and / or
  • R 20 and R 21 are identical or different, especially saturated, alkyl groups having a chain length of> 1 to ⁇ 4 carbon atoms, for example a methyl group
  • R 22 is an, especially saturated, alkyl group having a chain length of> 9 to ⁇ 13 carbon atoms, for example an undecyl group (-CnH 2 3) -
  • the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the cathode material comprises at least one imidazolium-based repeat unit of the general chemical formula:
  • - [AJ- represents a polymer backbone-forming unit.
  • (X c ) stands for a spacer.
  • xc stands for the number, in particular the presence or absence, of the spacer (X c ). It can xc in particular 1 or 0, for example 1, be.
  • the polymer backbone-forming unit - [AJ- can be designed, for example, as described in connection with the polymer backbone-forming unit - [A] - illustrated.
  • the spacers (X c ) can be designed, for example, as explained in connection with the spacer X.
  • R30, R31, R32 and / or R33 may, for example, also be configured as explained above.
  • Z " can be used in particular for perchlorate and / or trifluoromethanesulfonate and / or tetrafluoroborate and / or bisoxalatoborate and / or
  • X.sup.c may be, for example, one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene spacer,
  • Repeating units for example the general chemical formula: - CH 2 - [CH 2 -CH 2 -O] b i-CH 2 - with 1 ⁇ b1 ⁇ 10, for example with 2 ⁇ b1 ⁇ 4, and / or the general chemical formula : - [CH 2 -CH 2 -0-] b with 1 ⁇ b ⁇ 10,
  • a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group for example, a phenylene group substituted with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group , and / or a
  • Benzylene group for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, for example the general chemical
  • Ketone group for example alkylcarbonyl group.
  • R30, R32 and / or R33 may be, for example, each independently of one another for hydrogen or a, in particular saturated or
  • unsaturated, linear or branched, for example partially or fully halogenated, in particular fluorinated, alkyl group for example the general chemical formula: - (CH 2 ) a i * -CH 3 with 0 ⁇ or 1 ⁇ or 2 ⁇ a1 * ⁇ 15, for example with 0 ⁇ or 1 or ⁇ 2 ⁇ a1 * ⁇ 4, and / or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene oxide group, for example an ethylene oxide group, in particular an oligalkylene oxide group, for Example, an oligo-ethylene oxide group, in particular with> 1 to ⁇ 10 repeating units, for example with> 1 or> 2 to ⁇ 5 repeat units, and / or another positively charged group, for
  • a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group for example, a phenylene group substituted with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group , and / or a
  • Benzylene group for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example alkylcarbonyl group stand.
  • R30, R31, R32 and R33 may each independently be hydrogen or a methyl group or an alkyl group having a chain length of> 2 to ⁇ 15 carbon atoms, for example, from> 2 to ⁇ 4 carbon atoms.
  • R31 can each independently be hydrogen or a methyl group or an alkyl group having a chain length of> 2 to ⁇ 15 carbon atoms, for example, from> 2 to ⁇ 4 carbon atoms.
  • the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the cathode material comprises at least one piperidinium-based repeat unit of the general chemical formula:
  • the polymer backbone-forming unit - [AJ- can be designed, for example, as described in connection with the polymer backbone-forming unit - [A] - illustrated.
  • the spacers (X d ) can be designed, for example, as explained in connection with the spacer X.
  • R40, R41, R41 ', R42, R42', R43, R43 ', R44, R44', R45 and / or R45 ' may, for example, also be configured as explained above.
  • Z " can be used in particular for perchlorate and / or trifluoromethanesulfonate and / or tetrafluoroborate and / or bisoxalatoborate and / or
  • ( X.sup.d ) may be in particular a linear or branched, in particular saturated or unsaturated, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene spacer, for example, the general chemical formula: - (CH 2 ) a i- with 1 ⁇ a1 ⁇ 15, for example with 3 ⁇ a1 ⁇ 5, and / or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, Alkylenoxidspacer, in particular Ethylenoxidspacer, in particular with> 1 or> 2 to ⁇ 10
  • Repeating units for example the general chemical formula: - CH 2 - [CH 2 -CH 2 -O] b i-CH 2 - with 1 ⁇ b 1 ⁇ 10, for example with 2 ⁇ b 1 ⁇ 4, and / or the general chemical formula: - [CH 2 -CH 2 -0-] b with 1 ⁇ b ⁇ 10,
  • a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group for example, a phenylene group substituted with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group , and / or a
  • Benzylene group for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example alkylcarbonyl group stand.
  • the spacer X can be a saturated
  • R40, R41, R41 ', R42, R42', R43, R43 ', R44, R44', R45 and / or R45 ' can each independently of one another denote hydrogen or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched,
  • halogenated, in particular fluorinated, alkyl group for example the general chemical formula: - (CH 2) a i * -CH 3 with 0 ⁇ or 1 ⁇ or 2 ⁇ a1 * ⁇ 15, for example with 0 ⁇ or 1 or ⁇ 2 ⁇ a1 * ⁇ 4, and / or an, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene oxide group, for example an ethylene oxide group,
  • an oligo-alkylene oxide group for example an oligo-ethylene oxide group, in particular with> 1 to ⁇ 10 repeat units, for example with> 1 or> 2 to ⁇ 5 repeat units, and / or one another positively charged group, for example a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group, for example one, having at least one alkyl group and / or a
  • Alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group for example a quaternary ammonium group, substituted phenylene group, and / or a benzylene group, for example one having at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example, a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example, alkylcarbonyl group.
  • radicals R40, R41, R41 ⁇ R42, R42 ', R43, R43', R44, R44 ', R45 and / or R45' if appropriate all radicals R40, R41, R41 ⁇ R42, R42 ', R43, R43', R44, R44 ', R45 and / or R45', for different groups, for example alkyl groups and / or oligalkylene oxide groups, for example with different length and / or
  • R40, R41, R41 ⁇ R42, R42 ', R43, R43', R44, R44 ', R45 and / or R45' may each independently be hydrogen or a methyl group or an alkyl group having a chain length of> 2 to ⁇ 15 carbon atoms , for example, from> 2 to ⁇ 4 carbon atoms.
  • R41, R41 ', R42, R42', R43, R43 ', R44, R44', R45 and / or R45 ' may in particular stand for hydrogen.
  • R40 may in particular stand for a methyl group.
  • the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the cathode material comprises at least one pyrrolidinium-based repeat unit of the general chemical formula:
  • the polymer backbone-forming unit - [AJ- can be designed, for example, as described in connection with the polymer backbone-forming unit - [A] - illustrated.
  • the spacers (X e ) can be designed, for example, as explained in connection with the spacer X.
  • R50, R51, R51 ', R52, R52', R53, R53 ', R54 and / or R54' may also be configured as explained above.
  • Z " can be used in particular for perchlorate and / or trifluoromethanesulfonate and / or tetrafluoroborate and / or bisoxalatoborate and / or
  • (X e ) may in this case in particular be an, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene spacer,
  • Repeating units for example the general chemical formula: - CH 2 - [CH 2 -CH 2 -O] b i-CH 2 - with 1 ⁇ b 1 ⁇ 10, for example with 2 ⁇ b 1 ⁇ 4, and / or the general chemical formula: - [CH 2 -CH 2 -0-] b with 1 ⁇ b ⁇ 10, for example with 2 ⁇ b ⁇ 4, and / or another positively charged group, for example a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group, for example one having at least one alkyl group and / or one alkylene oxide group and / or one Alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary
  • Ammonium group substituted phenylene group, and / or a
  • Benzylene group for example, a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example
  • the spacer X may be a saturated alkyl spacer having a chain length of> 1 to ⁇ 15 carbon atoms, for example from> 3 to ⁇ 5 carbon atoms.
  • R 50, R 51, R 51 R 52, R 52 ', R 53, R 53', R 54 and / or R 54 ' can each independently of one another denote hydrogen or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched,
  • halogenated, in particular fluorinated, alkyl group for example the general chemical formula: - (CH 2 ) a i * -CH 3 with 0 ⁇ or 1 ⁇ or 2 ⁇ a1 * ⁇ 15, for example with 0 ⁇ or 1 or ⁇ 2 ⁇ a1 * ⁇ 4, and / or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene oxide group, for example an ethylene oxide group,
  • an oligo-alkylene oxide group for example an oligo-ethylene oxide group, in particular with> 1 to ⁇ 10 repeat units, for example with> 1 or> 2 to ⁇ 5 repeat units, and / or a further positively charged group, for example a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group, for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted phenylene group, and / or a benzylene group for example, a benzylene group substituted with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, and / or a ketone group, for example, alkylcarbonyl group.
  • radicals R50, R51, R51 ', R52, R52', R53, R53 ', R54 and / or R54' optionally all radicals R50, R51, R51 ', R52, R52 ', R53, R53', R54 and / or R54 ', for different groups, for example alkyl groups and / or oligo-alkylene oxide groups, for example with different length and / or substitution and / or degree of saturation and / or degree of branching and / or degree of halogenation, in particular Fluorination, stand.
  • R 50, R 51, R 51 ', R 52, R 52', R 53, R 53 ', R 54 and / or R 54' may each independently be hydrogen or a methyl group or an alkyl group having a chain length of> 2 to ⁇ 15 carbon atoms, for example> 2 to ⁇ 4 carbon atoms, stand.
  • R51, R51 ', R52, R52', R53, R53 ', R54 and / or R54' can
  • R50 in particular stand for hydrogen.
  • R50 can be used in particular for a
  • the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the cathode material comprises at least one phosphonium-based repeat unit of the general chemical form
  • - [A f ] - represents a polymer back forming unit.
  • (X f ) stands for a spacer.
  • xf stands for the number, in particular the presence or absence, of the spacer (X f ). In this case, xf
  • Unit - [A f ] - may, for example, be designed as described in connection with the polymer backbone-forming unit - [A] -.
  • the spacers (X f ) can be designed, for example, as explained in connection with the spacer X.
  • R60, R61 and / or R62 may also be configured as explained above.
  • Z " can be used in particular for perchlorate and / or trifluoromethanesulfonate and / or tetrafluoroborate and / or bisoxalatoborate and / or
  • (X f ) can be used in particular for one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene spacer,
  • Repeating units for example the general chemical formula: - CH 2 - [CH 2 -CH 2 -O] b i-CH 2 - with 1 ⁇ b1 ⁇ 10, for example with 2 ⁇ b1 ⁇ 4, and / or the general chemical formula : - [CH 2 -CH 2 -0-] b with 1 ⁇ b ⁇ 10,
  • a positively charged group for example a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group, for example one having at least one alkyl group and / or one alkylene oxide group and / or one Alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted phenylene group, and / or a
  • Benzylene group for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example alkylcarbonyl group stand.
  • the spacer X may be a saturated alkyl spacer having a chain length of> 1 to ⁇ 16 carbon atoms, for example from> 3 to ⁇ 9 carbon atoms.
  • R60, R61 and R61 may each independently of one another denote hydrogen or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkyl group, for example the general chemical formula: - (CH 2 ) a i-CH 3 with 0 ⁇ or 1 ⁇ or 2 ⁇ a1 * ⁇ 15, for example with 0 ⁇ or 1 or ⁇ 2 ⁇ a1 * ⁇ 4 , and / or a, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene oxide group, for example an ethylene oxide group, in particular an oligo-alkylene oxide group, for example an oligo-ethylene oxide group, in particular with> 1 to ⁇ 10
  • Repeating units, and / or another positively charged group for example a pyridinium group and / or a quaternary ammonium group, and / or a phenylene group, for example one, having at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another a positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted phenylene group, and / or a
  • Benzylene group for example a, with at least one alkyl group and / or an alkylene oxide group and / or an alkoxy group and / or another positively charged group, for example a quaternary ammonium group, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example alkylcarbonyl group stand.
  • R60, R61 and R61 each independently represent an alkyl group having a chain length of> 1 to ⁇ 16 carbon atoms, for example> 3 to ⁇ carbon atoms.
  • the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the cathode material comprises at least one recurring unit based on a benzenesulfonate
  • - [A z ] - represents a polymer back forming unit.
  • (X z ) stands for a spacer.
  • xz stands for the number, in particular the presence or the absence, of the spacer (X z ). It can xz
  • the polymer backbone-forming unit - [A z ] - may, for example, be designed as described in connection with the polymer backbone-forming unit - [A] -.
  • the spacers (X z ) can be designed, for example, as explained in connection with the spacer X.
  • R200, R201, R202 and / or R203 may also be configured as explained above.
  • Z + may in particular be a cation, in particular a metal cation, for example alkali metal ion, for example lithium ion and / or sodium ion, in particular lithium ion (Li + ).
  • a metal cation for example alkali metal ion, for example lithium ion and / or sodium ion, in particular lithium ion (Li + ).
  • (X z) may, in particular, for a, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example, partially or fully halogenated, in particular fluorinated alkylene spacers,
  • Repeating units for example the general chemical formula: - CH 2 - [CH 2 -CH 2 -O] b i-CH 2 - with 1 ⁇ b 1 ⁇ 10, for example with 2 ⁇ b 1 ⁇ 4, and / or the general chemical formula: - [CH 2 -CH 2 -0-] b with 1 ⁇ b ⁇ 10, for example, with 2 ⁇ b ⁇ 4, and / or - (CH 2 ) a 2 -O- [CH 2 -CH 2 -O-] b 2- (CH 2 ) a 2 - with 1 ⁇ a 2 ⁇ 3, 1 ⁇ b 2 ⁇ 10, in particular 1 ⁇ b2 ⁇ 4, and 1 ⁇ a2 ' ⁇ 3, and / or a further lithium sulfonate group and / or a phenylene group, for example a phenylene group substituted with at least one lithium sulfonate group (phenylene sulfonate unit), and / or a
  • R200, R201, R202 and R203 may be, for example, independently of one another hydrogen or a, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or fully halogenated, especially fluorinated, alkyl group, for example the general chemical formula: - (CH2) a i * -CH 3 with 0 ⁇ or 1 ⁇ a1 * ⁇ 15, for example with 1 ⁇ a1 * ⁇ 2, and / or one, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene oxide group, for example, an ethylene oxide group, in particular an oligo-alkylene oxide group, for example an oligo-ethylene oxide group, in particular with> 1 to ⁇ 10
  • Benzylene group for example, one with at least one negative group, for example, lithium sulfonate, substituted benzylene group, and / or a ketone group, for example, alkylcarbonyl group, stand.
  • R200, R201, R202 and R203 may each independently be hydrogen or a lithium sulfonate group or one, in particular at least one Lithium sulfonate substituted alkyl group having a chain length of> 1 to ⁇ 15 carbon atoms, for example, from> 1 to ⁇ 2 carbon atoms, for example the general chemical formula: - (CH 2 ) si-S0 3 Li with 0 ⁇ s1 ⁇ 15, for example with 0 ⁇ s1 ⁇ 2, stand.
  • R200, R201, R202 and R203 may each independently be hydrogen, one, in particular saturated, for example partially or completely, sulfonated and / or halogenated, in particular fluorinated, alkyl group having a chain length of> 1 to ⁇ 16 carbon atoms, for example> 1 or> 2 to
  • R200, R201, R202 and / or R203 may be substituted by at least one sulfonate group, in particular a lithium sulfonate group.
  • the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular the cathode material comprises at least one trifluoromethanesulphonylimide-benzene group-based
  • - [A Z J- represents a polymer backbone-forming unit.
  • (X Z i) stands for a spacer.
  • xzl stands for the number, in particular the presence or absence, of the spacer (Xzi). In this case, xzl may in particular be 1 or 0, for example 1.
  • the polymer backbone-forming unit - [A Z J- can for example be designed as described in connection with the polymer backbone-forming unit - [A] - illustrated.
  • the spacers (X Z i) can be designed, for example, as explained in connection with the spacer X.
  • R210, R211, R212, 213 and / or R214 may also be configured as explained above.
  • Z + may in particular be a cation, in particular a metal cation, for example alkali metal ion, for example lithium ion and / or sodium ion, in particular lithium ion (Li + ).
  • a metal cation for example alkali metal ion, for example lithium ion and / or sodium ion, in particular lithium ion (Li + ).
  • (Xzi) may in particular be a, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or completely halogenated, in particular fluorinated, alkylene spacer,
  • Repeating units for example the general chemical formula: - CH 2 - [CH 2 -CH 2 -O] b i-CH 2 - with 1 ⁇ b 1 ⁇ 10, for example with 2 ⁇ b 1 ⁇ 4, and / or the general chemical formula: - [CH 2 -CH 2 -0-] b with 1 ⁇ b ⁇ 10,
  • R210, R211, R212, 213 and R214 may be, for example, independently of one another hydrogen or a, in particular saturated or unsaturated, linear or branched, for example partially or fully halogenated, in particular fluorinated, alkyl group, for example the general chemical formula: - (CH 2 ) a i * -CH 3 with 0 ⁇ or 1 ⁇ a1 * ⁇ 15, for example with 1 ⁇ a1 * ⁇ 2, and / or one, in particular saturated or
  • Trifluoromethanesulfonylimide-benzene group and / or a phenylene group for example a phenylene group substituted with at least one lithium trifluoromethanesulfonylimide-benzene group, and / or a benzylene group, for example a benzylene group substituted with at least one lithium trifluoromethanesulfonylimide-benzene group, and or a ketone group, for example alkylcarbonyl group.
  • radicals R210, R211, R212, 213 and R214 optionally all radicals R210, R211, R212, 213 and R214, for different groups, for example alkyl groups and / or oligo-alkylene oxide, for example, with different lengths and / or substitution and / or degree of saturation and / or degree of branching and / or degree of halogenation, in particular degree of fluorination, are.
  • R210, R211, R212, 213 and R214 may each independently represent hydrogen or a lithium trifluoromethanesulfonylimide-benzene group or one, in particular having at least one lithium trifluoromethanesulfonylimide-benzene group
  • R210, R211, R212, 213 and R214 may each independently be hydrogen, one, in particular saturated, for example partially or completely,
  • R210, R211, R212, 213 and / or R214 may be in the form of another sulfonylimide group, for example trifluoromethanesulfonylimide group, in particular lithium trifluoromethanesulfonylimide group.
  • the polymer backbone can - [AJ- or - [A Z J- for a phenylene unit, in particular a polyphenylene, for example a para-polyphenylene, for example with ether function, for example, the general chemical formula:
  • xq denotes the connection point (s) or stands for XQ.
  • the polymer may comprise, for example, at least one, for example unsubstituted, further phenylene unit and / or at least one further phenylene unit substituted by at least one lithium sulfonate group.
  • n and n * represent the repeating numbers of the unsubstituted phenylene unit and are, for example, 0 ⁇ n ⁇ 3 and 0 ⁇ n * ⁇ 3, in particular where xq denotes the attachment site (s) or stands for XQ.
  • the polymer in particular the at least one first repeating unit - [A-i] -, comprises or is based on a repeating unit of the general chemical formula based on a mono- or polysulfonated polyphenylene-based repeating unit:
  • the polymer comprises
  • xi, xii, xiii, xiv, xv, xvi, xvii, xviii, xix, xa, xb, xc, xd, xe, xf and xz can be 1 or 0, for example 1.
  • ni V stands for the number of ethylene oxide units and is in particular 1 ⁇ n ⁇ V -5 15, for example 2 ⁇ n w ⁇ 6.
  • n w stands for the number of ethylene oxide units and is in particular 1 ⁇ n ⁇ X ⁇ 15, for example 2 ⁇
  • V ] -, - [A v ] -, - [A V i] -, - [Avi l ] -, - [Avi l ,] -, - [ ⁇ , ⁇ ] -, - [AJ-, - [AJ -, - [AJ-, - [AJ- [AJ-, - [AJ- [AJ-, - [A f ] -, - [AJ- or - [A Z J- can be used, for example, as in connection with the polymer backbone-forming unit - [A] - explained be configured.
  • (X z ) or (X Z i) can be configured, for example, as explained in connection with the spacer X.
  • R201, R202, R203, R210, R211, R212, 213 and / or R214 For example, they may also be configured as explained above.
  • Alkylene oxide for example, ethylene oxide group, in particular oligo-alkylene oxide group, for example, oligo-ethylene oxide group include or an alkylene oxide spacer, for example ethylene oxide spacers in particular oligo-alkylene oxide spacers, for example oligo-ethylene oxide spacer be.
  • Phenylene unit stand.
  • Methyl methacrylate unit stand.
  • Phenylene oxide group in particular oligo-phenylene oxide group, and / or a phenoxy group and / or a phenylene group, in particular oligo-phenylene group, and / or a phenyl group and / or a benzylene group, in particular oligo-benzylene group, and / or a benzyl group and / or a carbonyl group and or a, in particular cyclic and / or acyclic, carbonate group, and / or a, in particular cyclic and / or acyclic, carboxylic acid ester group, in particular a lactone group, and / or a, in particular cyclic and / or acyclic, carbamate group and / or a charged group , for example a positively charged group, in particular based on a cation of an ionic liquid, for example a quaternary ammonium group and / or a quaternary phosphonium group,
  • R40 or R50 or R60, R61 and R62 or R132 or R140 or R160 or R170 can each, in each case independently of one another, represent an alkyl group and / or an alkylene oxide group, in particular an oligo-alkylene oxide group, and / or an alkoxy group and / or a
  • Phenylene oxide group in particular oligo-phenylene oxide group, and / or a phenoxy group and / or a phenylene group, in particular oligo-phenylene group, and / or a phenyl group and / or a benzylene group, in particular oligo-benzylene group, and / or a benzyl group and / or a carbonyl group and or one, in particular cyclic and / or acyclic, carbonate group and / or one, in particular cyclic and / or acyclic, carboxylic acid ester group and / or one, in particular cyclic and / or acyclic, carbamate group.
  • the polymer or the polymer electrolyte or the at least one polymer, in particular of the cathode material can be both a homopolymer and a co-polymer, for example a block co-polymer, for example a multi-block co-polymer, and / or an alternating co-polymer and / or a random co-polymer.
  • the cathode material or the polymer electrolyte may, for example, comprise or be both a homopolymer and a plurality of homopolymers and / or both a copolymer and a plurality of copolymers, as well as a homopolymer / copolymer mixture.
  • the polymer or the polymer electrolyte is a homopolymer or comprises the

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kathodenmaterial für eine Alkalimetall-Schwefel-Zelle, insbesondere für eine Lithium-Schwefel-Zelle, welches mindestens ein schwefelhaltiges Kathodenaktivmaterial (11) und mindestens einen sulfidischen Ionenleiter (12) umfasst. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen derartigen Festelektrolyten sowie einen Separator und/oder eine Schutzschicht und eine damit ausgestattete Zelle und Batterie.

Description

Beschreibung Titel
Elektrolyt für Lithium-Schwefel-Zelle
Die vorliegende Erfindung betrifft Kathodenmaterialien für Alkalimetall-Schwefel- Zellen, insbesondere für Lithium-Schwefel-Zellen und entsprechende Zellen.
Stand der Technik
Lithium-Ionen-Batterien, welche auch als Lithium-Ionen-Akkumulatoren bezeichnet werden, werden heutzutage in einer Vielzahl von Produkten als Energiespeicher eingesetzt. Um Batterien mit einer höheren Energiedichte herzustellen, wird an der Lithium-Schwefel- Batterietechnologie geforscht.
Konventionelle Lithium-Schwefel-Zellen enthalten elementaren Schwefel und enthalten zur Gewährleistung der Löslichkeit des Schwefels insbesondere etherbasierte Elektrolytlösungsmittel.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kathodenmaterial für eine elektrochemische Zelle, zum Beispiel für eine Alkalimetall-Zelle, beispielsweise für eine Lithium-Zelle und/oder Natrium-Zelle, insbesondere für eine Lithium- Zelle, zum Beispiel für eine Alkalimetall-Schwefel-Zelle, beispielsweise für eine Lithium-Schwefel-Zellen und/oder Natrium-Schwefel-Zellen, insbesondere für eine Lithium-Schwefel-Zelle, welches mindestens ein, insbesondere schwefelhaltiges, Kathodenaktivmaterial und mindestens einen anorganischen lonenleiter, insbesondere mindestens einen sulfidischen lonenleiter, umfasst.
Unter einer Alkalimetall-Zelle kann insbesondere eine elektrochemische Zelle, beispielsweise eine Batteriezelle beziehungsweise Akkumulatorzelle, verstanden werden, an deren elektrochemischer Reaktion Alkaliionen, beispielsweise Lithiumionen, beispielsweise im Fall einer Lithium-Zelle, oder Natriumionen, beispielsweise im Fall einer Natrium-Zelle, beteiligt sind. Beispielsweise kann eine Alkalimetall-Zelle eine Lithium-Zelle und/oder eine Natrium-Zelle sein.
Unter einer Alkalimetall-Schwefel-Zelle kann insbesondere eine
elektrochemische Zelle, beispielsweise eine Batteriezelle beziehungsweise Akkumulatorzelle, verstanden werden, an deren elektrochemischer Reaktion Alkaliionen, beispielsweise Lithiumionen, beispielsweise im Fall einer Lithium- Zelle, oder Natriumionen, beispielsweise im Fall einer Natrium-Zelle, und Schwefel beteiligt sind. Beispielsweise kann eine Alkalimetall-Schwefel-Zelle eine Lithium-Schwefel-Zelle und/oder Natrium-Schwefel-Zelle sein.
Sulfidische lonenleiter können vorteilhafterweise eine hohe Transferzahl und Leitfähigkeit sowie geringe Kontaktübergangswiderstände aufweisen. Daher kann durch sulfidische lonenleiter vorteilhafterweise die ionische Kontaktierung des schwefelhaltigen Kathodenaktivmaterials verbessert und eine geringe Polarisationsüberspannung erzielt werden. Durch die hohen Transferzahlen können dabei zudem vorteilhafterweise - insbesondere im Fall hoher
Flächenstromdichten beim Laden/Entladen - geringe Polarisationsspannungen und damit eine hohe Leistungsfähigkeit einer damit ausgestatten Zelle erzielt werden. Darüber hinaus lösen sulfidische lonenleiter vorteilhafterweise nahezu keinen Schwefel und nahezu keine Polysulfide. Dies hat wiederum den Vorteil, dass bei einer Entladung (Reduktion) einer Zelle entstehende (Poly-)Sulfide Sx 2", welche gegebenenfalls ansonsten zur Anode, beispielsweise Lithiumanode, wandern und dort reduziert und damit der elektrochemischen Reaktion entzogen werden könnten, was auch als Shuttle-Mechanismus bezeichnet wird, besser in der Kathode zurück gehalten und auf diese Weise die Schwefelausnutzung und Zyklenstabilität verbessert werden kann. Zudem können schwefelhaltige Kathodenmaterialien vorteilhafterweise mit sulfidischen lonenleitern chemisch kompatibel sein, wodurch eine Degradation des Kathodenmaterials minimiert und auf diese Weise die Lebensdauer der Zelle verlängert werden kann. Zudem können sulfidische lonenleiter vorteilhafterweise auf einfache Weise hergestellt werden.
Beispielsweise kann das mindestens eine Kathodenaktivmaterial einen Schwefel- Kohlenstoff- Korn posit umfassen beziehungsweise sein. Unter einem Schwefel- Kohlenstoff- Korn posit kann insbesondere ein Komposit verstanden werden, welcher Schwefel und Kohlenstoff umfasst. Insbesondere kann bei dem
Schwefel- Kohlenstoff- Komposit Schwefel, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere kovalent, an Kohlenstoff gebunden und/oder darin eingebettet sein. Durch die Anbindung beziehungsweise Einbettung des als solchen weder ionisch noch elektrisch leitfähigen Schwefels an beziehungsweise in den Kohlenstoff des Komposits kann vorteilhafterweise - beispielsweise verglichen mit einfachen Mischungen - eine verbesserte elektrische und/oder ionische Kontaktierung des Schwefels erzielt werden. Zudem können
vorteilhafterweise so bei einer Entladung (Reduktion) einer Zelle entstehende (Poly-)Sulfide Sx 2" noch besser in der Kathode zurück gehalten und auf diese Weise die Schwefelausnutzung und Zyklenstabilität weiter verbessert werden.
Im Rahmen einer Ausführungsform umfasst das mindestens eine
Kathodenaktivmaterial einen Schwefel- Polymer- und/oder - Kohlenstoffmodifikation-Komposit. Unter einem Schwefel- Polymer- Komposit kann insbesondere ein Komposit verstanden werden, welcher Schwefel und mindestens ein Polymer umfasst beziehungsweise daraus ausgebildet ist. Unter einem Schwefel- Kohlenstoffmodifikation- Komposit kann insbesondere ein Komposit verstanden werden, welcher Schwefel und eine
Kohlenstoffmodifikation, also elementaren Kohlenstoff beziehungsweise
Kohlenstoff der Oxidationszahl null, beispielsweise Kohlenstoffnanoröhrchen, und/oder Kohlenstoffhohlkugeln und/oder Graphen und/oder Graphit und/oder Ruß, umfasst. Gegebenenfalls kann das das mindestens eine
Kathodenaktivmaterial einen Schwefel- Polymer- und/oder - Kohlenstoffmodifikation- Komposit sein. Insbesondere kann das mindestens eine Kathodenaktivmaterial einen Schwefel- Polymer- Komposit umfassen. Beispielsweise kann der Schwefel- Polymer- Komposit - insbesondere neben Schwefel - (mindestens) ein, insbesondere elektrisch leitfähiges, Polymer, beispielsweise Polyacrylnitril, insbesondere cyclisiertes Polyacrylnitril (cPAN), und/oder Polypyrrol und/oder Polythiophen und/oder Polyphenylen, beispielsweise, insbesondere cyclisiertes, Polyacrylnitril und/oder Polyparaphenylen, umfassen beziehungsweise daraus ausgebildet sein. Insbesondere kann dabei Schwefel, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere kovalent, an das, insbesondere elektrisch leitfähige, Polymer gebunden und/oder in dessen Matrix eingebettet sein. Durch Schwefel- Polymer- Komposite können - verglichen mit Schwefel- Kohlenstoffmodifikation- Kompositen - vorteilhafterweise eine verbesserte Anbindung und/oder eine, insbesondere feiner verteilte, Einbettung des Schwefels sowie auch verbesserte mechanische Eigenschaften erzielt werden, wodurch die elektrische und/oder ionische Kontaktierung sowie Schwefelausnutzung und damit die Energiedichte verbessert werden kann.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst das
mindestens eine Kathodenaktivmaterial beziehungsweise ist der Schwefel- Polymer- Komposit ein Polymer mit, zum Beispiel teilweise oder vollständig, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere kovalent, gebundenem Schwefel. Sulfidische lonenleiter können in Kombination mit einem Schwefel- Polymer- Komposit mit, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere kovalent, gebundenem Schwefel besonders vorteilhaft verwendet werden, da sie nahezu keine Schwefel- und Polysulfidlöslichkeit aufweisen und auf diese Weise einem in Lösung gehen und Wegdiffundieren von Schwefel und Polysulfiden von dem Polymer des Komposits, welches gegebenenfalls im Fall von
niedermolekularen Ether-Verbindungen und/oder herkömmlichen kurzkettigen Polyethern, wie reinem Polyethylenoxid, auftreten könnte, entgegengewirkt werden kann. Durch die Anbindung des als solchen weder ionisch noch elektrisch leitfähigen Schwefels an das Polymer des Komposits kann dabei vorteilhafterweise eine Polysulfidbildung unterdrückt und insbesondere auch eine - beispielsweise verglichen mit einfachen Mischungen - verbesserte elektrische und/oder ionische Kontaktierung des Schwefels erzielt und Schwefel noch besser in der Kathode zurück gehalten und auf diese Weise die Schwefelausnutzung, Zyklenstabilität und Energiedichte weiter verbessert werden.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das mindestens eine Kathodenaktivmaterial einen Schwefel- Polyacrylnitril- Komposit, beispielsweise SPAN. Dabei kann insbesondere der Schwefel- Polymer- Komposit ein Schwefel- Polyacrylnitril- Komposit, beispielsweise SPAN, sein.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst das mindestens eine Kathodenaktivmaterial Polyacrylnitril mit, zum Beispiel teilweise oder vollständig, insbesondere vollständig, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere kovalent, gebundenem Schwefel, beispielsweise SPAN. Dabei kann der Schwefel- Polymer- Komposit insbesondere ein Schwefel- Polyacrylnitril- Komposit, beispielsweise SPAN, sein. Unter SPAN kann insbesondere ein auf Polyacrylnitril (PAN), insbesondere cyclisiertem
Polyacrylnitril (cPAN), basierendes Komposit beziehungsweise Polymer mit, insbesondere kovalent, gebundenem Schwefel verstanden werden,
insbesondere welches durch eine thermische Umsetzung und/oder chemische Reaktion von Polyacrylnitril in der Gegenwart von Schwefel erhältlich ist.
Insbesondere können dabei Nitrilgruppen zu einem Polymer, insbesondere mit konjugiertem ττ-System, reagieren, bei dem die Nitrilgruppen zu aneinander anhängenden, stickstoffhaltigen Ringen, insbesondere Sechsringen, insbesondere mit kovalent gebundenem Schwefel, umgesetzt werden. Zum Beispiel kann SPAN durch Erhitzen von Polyacrylnitril (PAN) mit einem
Überschuss an elementarem Schwefel, insbesondere auf eine Temperatur von > 300 °C, beispielsweise etwa > 300 °C bis < 600 °C, hergestellt werden. Dabei kann der Schwefel insbesondere zum einen das Polyacrylnitril (PAN) unter Ausbildung von Schwefelwasserstoff (H2S) cyclisieren und zum anderen - beispielsweise unter Ausbildung einer kovalenten S-C-Bindung - fein verteilt in der cyclisierten Matrix gebunden werden, beispielweise wobei eine cyclisierte Polyacrylnitril-Struktur mit kovalenten Schwefel-Ketten, ausgebildet wird. SPAN wird in Chem. Mater., 201 1 , 23, 5024 und J. Mater. Chem., 2012, 22, 23240, J. Elektrochem. Soc, 2013, 160 (8) A1 170, und in der Druckschrift WO
2013/182360 A1 beschrieben. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das mindestens eine Kathodenaktivmaterial einen Schwefel- Kohlenstoffmodifikation- Komposit umfassen, welcher - insbesondere neben Schwefel - (mindestens) eine Kohlenstoffmodifikation, beispielsweise Kohlenstoffröhrchen, zum Beispiel Kohlenstoffnanoröhrchen, und/oder Kohlenstoffhohlkugeln und/oder Graphen und/oder Graphit und/oder
Ruß, umfasst beziehungsweise daraus ausgebildet sein. Dabei kann
insbesondere Schwefel, in die Matrix der Kohlenstoffmodifikation, beispielsweise in die Kohlenstoffröhrchen und/oder Kohlenstoffhohlkugeln, eingebettet sein. So kann vorteilhafterweise eine - beispielsweise verglichen mit einfachen
Mischungen - verbesserte, elektrische und/oder ionische Kontaktierung sowie
Schwefelausnutzung erzielt werden. Gegebenenfalls kann die
Kohlenstoffmodifikation oberflächenmodifiziert, insbesondere mit einer Polysulfid affinen Verbindung, zum Beispiel mit Polyethylenglykol und/oder dem später erläuterten mindestens einen ionenleitfähigen beziehungsweise ionenleitenden Polymer, sein. So kann vorteilhafterweise auch einem Wegdiffundieren von
Polysulfiden entgegen gewirkt und Polysulfide besser in der Kathodenmatrix gehalten werden.
Der mindestes eine sulfidische lonenleiter kann beispielsweise auf der allgemeinen chemischen Formel: (Li2S)x : (P2S5)y : Dz basieren, wobei Dz für eines oder mehrere Additive, beispielsweise LiCI und/oder LiBr und/oder Lil und/oder LiF und/oder Li2Se und/oder Li20 und/oder P2Se5 und/oder P205 und/oder Li3P04 und/oder eines oder mehrere Sulfide von Germanium, Bor, Aluminium, Molybdän, Wolfram, Silizium, Arsen und/oder Niob, insbesondere Germanium, stehen, x, y und z können dabei insbesondere für
Komponentenverhältnisse stehen. Sulfidische lonenleiter können beispielsweise aus den Einzelkomponenten Li2S und P2S5 sowie gegebenenfalls D synthetisiert werden. Dabei kann die Synthese gegebenenfalls unter Schutzgas durchgeführt werden.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst beziehungsweise ist der mindestes eine sulfidische lonenleiter einen Lithium-Argyroditen und/oder ein sulfidisches Glas. Diese lonenleiter haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie eine hohe lonenleitfähigkeit und geringe
Kontaktübergangswiderstände an den Korngrenzen innerhalb des Materials sowie zu weiteren Komponenten, zum Beispiel dem Kathodenaktivmaterial, aufweisen können. So kann vorteilhafterweise die Langzeitstabilität und
Performance einer mit dem Kathodenmaterial ausgestatteten Zelle weiter verbessert werden.
Unter Lithium-Argyroditen können insbesondere Verbindungen verstanden werden, welche sich von dem Mineral Argyrodit der allgemeinen chemischen Formel: Ag8GeS6 ableiten, wobei Silber (Ag) durch Lithium (Li) ersetzt ist und wobei insbesondere auch Germanium (Ge) und/oder Schwefel (S) durch andere Elemente, zum Beispiel der III., IV., V., VI. und/oder VII. Hauptgruppe, ersetzt sein können.
Beispiele für Lithium-Argyrodite sind:
- Verbindungen der allgemeinen chemischen Formel:
Li7PCh6
wobei Ch für Schwefel (S) und/oder Sauerstoff (O) und/oder Selen (Se), beispielsweise Schwefel (S) und/oder Selen (Se), insbesondere Schwefel (S)
- Verbindungen der allgemeinen chemischen Formel:
Li6PCh5X
wobei Ch für Schwefel (S) und/oder Sauerstoff (O) und/oder Selen (Se), beispielsweise Schwefel (S) und/oder Sauerstoff (O), insbesondere Schwefel (S), und X für Chlor (Cl) und/oder Brom (Br) und/oder lod (I) und/oder Fluor (F), beispielsweise X für Chlor (Cl) und/oder Brom (Br) und/oder lod (I), steht,
- Verbindungen der allgemeinen chemischen Formel:
Li .gBChe-öXö
wobei Ch für Schwefel (S) und/oder Sauerstoff (O) und/oder Selen (Se), beispielsweise Schwefel (S) und/oder Selen (Se), insbesondere Schwefel (S), B für Phosphor (P) und/oder Arsen (As), X für Chlor (Cl) und/oder Brom (Br) und/oder lod (I) und/oder Fluor (F), beispielsweise X für Chlor (Cl) und/oder Brom (Br) und/oder lod (I), steht und 0 < δ < 1 .
Zum Beispiel kann der mindestes eine sulfidische lonenleiter mindestens einen Lithium-Argyroditen der chemischen Formel: Li7PS6, Li7PSe6, Li6PS5CI, Li6PS5Br, LiePSsl, Lij.gPSe-öClö, Li .gPSe-öBrg, Li -gPSe-ölö, Li -gPSee-öCIs, Li -gPSee-öBrg, Li7_ 5PSe6-5l5! Li7-5AsS6-5Br5, Li7-5AsS6-5l5, Li6AsS5l, Li6AsSe5l, Li6P05CI, Li6P05Br und/oder Li6P05l umfassen. Lithium-Argyrodite werden beispielsweise in den Druckschriften: Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 755-758; Z. Anorg. Allg. Chem., 2010, 636, 1920-1924; Chem. Eur. J., 2010,16,2198-2206; Chem. Eur. J., 2010,16, 5138-5147; Chem. Eur. J., 2010,16, 8347-8354; Solid State lonics, 2012, 221 , 1 -5; Z. Anorg. Allg. Chem., 201 1 , 637, 1287-1294; und Solid State lonics, 2013, 243, 45-48 beschrieben.
Insbesondere kann der Lithium-Argyrodit ein sulfidischer Lithium-Argyrodit, zum Beispiel bei dem Ch für Schwefel (S) steht, sein.
Lithium-Argyrodite können insbesondere durch einen mechanisch-chemischen Reaktionsprozess hergestellt werden, zum Beispiel wobei Ausgangsstoffe, wie Lithiumhalogenide, beispielsweise LiCI, LiBr und/oder Lil, und/oder
Lithiumchalkogenide, beispielsweise Li2S und/oder Li2Se und/oder Li20, und/oder Chalkogenide der V. Hauptgruppe, beispielsweise P2S5, P2Se5, Li3P04, insbesondere in stöchiometrischen Mengen, miteinander vermählen werden. Dies kann beispielsweise in einer Kugelmühle, insbesondere einer
Hochenergiekugelmühle, zum Beispiel mit einer Umdrehungszahl von 600 rpm, erfolgen. Insbesondere kann das Mahlen unter Schutzgasatmosphäre erfolgen.
Zum Beispiel kann der mindestes eine sulfidische lonenleiter mindestens ein sulfidisches Glas der chemischen Formel: Lii0GeP2Si2, Li2S-(GeS2)-P2S5 und/oder Li2S-P2S5 umfassen. Beispielsweise kann der mindestes eine sulfidische lonenleiter ein germaniumhaltiges, sulfidisches Glas, zum Beispiel Lii0GeP2Si2 und/oder Li2S-(GeS2)-P2S5, insbesondere Lii0GeP2Si2, umfassen. Germaniumhaltige sulfidische Lithiumionenleiter können vorteilhafterweise eine hohe Lithiumionenleitfähigkeit und chemische Stabilität aufweisen.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst beziehungsweise ist der mindestes eine sulfidische lonenleiter ein Lithium-
Argyrodit. Lithium-Argyrodite zeichnen sich vorteilhafterweise durch besonders geringe Kontaktübergangswiderstände an den Korngrenzen innerhalb des Materials sowie zu weiteren Komponenten, beispielsweise dem
Kathodenaktivmaterial, aus. So kann vorteilhafterweise eine besonders gute lonenleitung an und innerhalb der Korngrenzflächen erzielt werden. Vorteilhafterweise können Lithium-Argyrodite auch ohne einen Sinterprozess einen geringen Übergangswiderstand zwischen Körnern aufweisen. Dies ermöglicht vorteilhafterweise die Herstellung des Kathodenmaterials sowie einer Zelle zu vereinfachen.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Kathodenmaterial beziehungsweise die später im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Festelektrolyten erläuterten Gegenstände weiterhin mindestens ein Polymer. Das mindestens eine Polymer kann dabei vorteilhafterweise als Binder, insbesondere zur mechanischen Stabilisierung und/oder Haftung, beispielsweise der
Kathodenstruktur, und/oder zum Ausfüllen von Hohlräumen, dienen.
Das mindestens eine Polymer kann grundsätzlich sowohl ionenleitfähig, insbesondere lithiumionenleitfähig, beziehungsweise (intrinsisch) ionenleitend, insbesondere lithiumionenleitend, als auch nicht-ionenleitend sein. Unter einem ionenleitfähigen, beispielsweise lithiumionenleitfähigen, Polymer kann
insbesondere ein Polymer verstanden werden, welches selbst frei von den zu leitenden Ionen, beispielsweise Lithiumionen, sein kann, jedoch dazu ausgelegt ist, die zu leitenden Ionen, beispielsweise Lithiumionen, zu koordinieren und/oder solvatisieren beziehungsweise Gegenionen der zu leitenden Ionen,
beispielsweise Lithium-Leitsalzanionen, zu koordinieren, und beispielsweise unter Zugabe der zu leitenden Ionen, beispielsweise Lithiumionen, ionenleitend, beispielsweise lithiumionenleitend, wird. Unter einem ionenleitenden, beispielsweise lithiumionenleitenden, Polymer kann insbesondere ein Polymer verstanden werden, welches intrinsisch ionenleitend, insbesondere lithiumionenleitend, ist und insbesondere selbst die zu leitenden Ionen, beispielsweise Lithiumionen, enthält. Beispielsweise kann das mindestens eine Polymer ein nicht-ionenleitendes
Polymer, zum Beispiel Polyvinylfluorid und/oder Polytetrafluorethylen sein.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das mindestens eine Polymer jedoch ionenleitfähig oder ionenleitend. Insbesondere kann das mindestens eine Polymer lithiumionenleitfähig oder lithiumionenleitend sein. Dabei kann das mindestens eine Polymer insbesondere auch als Polymerelektrolyt
beziehungsweise insbesondere auch als Kathodenelektrolyt beziehungsweise Katholyt bezeichnet werden. So kann das mindestens eine Polymer
vorteilhafterweise nicht nur als Binder dienen, sondern zusätzlich die
lonenleitfähigkeit verbessern. Dabei kann der mindestens eine sulfidische lonenleiter insbesondere die zu leitenden Ionen, beispielsweise Lithiumionen, dissoziieren und auf diese Weise bereitstellen, wobei die lonenmobilität durch das mindestens eine ionenleitfähig oder ionenleitend Polymer gesteigert und auf diese Weise die lonenleitfähigkeit erhöht werden kann.
Das mindestens eine Polymer kann ein Co-Polymer, beispielsweise ein Block- Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi-Block-Co-Polymer, und/oder ein
alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, und/oder eine Polymermischung, beispielsweise aus einem oder mehreren Homo-Polymer und/oder einem oder mehreren Co-Polymeren, zum Beispiel eine Homo- Polymer-Co-Polymer-Mischung, und/oder ein Homo-Polymer umfassen beziehungsweise sein.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das mindestens eine Polymer ein Polyalkylenoxid und/oder ein Polymer mit mindestens einer
Alkylenoxid-Gruppe, insbesondere Oligo-Alkylenoxid-Gruppe. Durch Alkylenoxid- Einheiten beziehungsweise -Gruppen kann vorteilhafterweise die lonenmobilität und damit die lonenleitfähigkeit erhöht werden. Derartige Polymere sind jedoch nur ionenleitfähig, insbesondere lithiumionenleitfähig, und sollten in Kombination, beispielsweise in Mischung, mit mindestens einem Alkalimetallsalz,
beispielsweise Alkalimetall- Leitsalz, insbesondere Lithiumsalz, beispielsweise Lithium- Leitsalz, verwendet werden. Beispielsweise kann das mindestens eine Polymer ein Polyethylenoxid (PEO) und/oder ein Propylenoxid und/oder ein Polymer mit mindestens einer Ethylenoxid-Gruppe und/oder Propylenoxid- Gruppe, beispielsweise Oligo-Ethylenoxid-Gruppe und/oder Oligo-Propylenoxid- Gruppe, umfassen. Insbesondere kann das mindestens eine Polymer ein Polyethylenoxid und/oder ein Polymer mit mindestens einer Ethylenoxid-Gruppe, insbesondere Oligo-Ethylenoxid-Gruppe, umfassen. im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform weist das mindestens eine Polymer mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
f Λ 1
i 7 J Q
auf.
Dabei steht-[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit. X steht dabei für einen
Spacer, insbesondere einen, beispielsweise kovalent, an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- gebundenen Spacer. x steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des Spacers X. x kann insbesondere 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Dabei kann im Fall x = 1 insbesondere ein Spacer X vorhanden sein. Im Fall x = 0 kann insbesondere kein Spacer vorhanden sein. Q steht dabei für eine Gruppe, welche, insbesondere kovalent, an den Spacer X (im Fall x = 1) oder an den Polymerrücken -[A]- (im Fall x = 0) angebunden ist. Insbesondere kann die Gruppe Q über den Spacer X an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- angebunden sein. Im Falle x = 1 (Vorhandensein des Spacers) kann dabei die
Gruppe Q, beispielsweise die im Folgenden erläuterte ungeladene Gruppe Q beziehungsweise positiv geladene Gruppen Q+ beziehungsweise negativ geladene Gruppe Q" beziehungsweise ungeladene Gruppe Q, insbesondere an den Spacer X angebunden sein. Im Falle x = 0 (Abwesenheit des Spacers) kann die Gruppe Q beispielsweise die im Folgenden erläuterte ungeladene Gruppe Q beziehungsweise positiv geladene Gruppen Q+ beziehungsweise negativ geladene Gruppe Q", insbesondere direkt an den Polymerrücken -[A]- angebunden sein. Derartige Polymere können vorteilhafterweise eine
lonenleitfähigkeit, beispielsweise Lithiumionenleitfähigkeit, insbesondere abhängig von der Temperatur, von > 10"5 S/cm, gegebenenfalls sogar von > 10"4
S/cm, aufweisen und vorteilhafterweise sowohl als Binder, als auch als lonenleiter, beispielsweise Lithiumionenleiter, dienen. Durch die
Bindereigenschaften kann vorteilhafterweise eine erhöhte mechanische Stabilität erzielt werden. Dabei kann das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt insbesondere auch als Kathodenelektrolyt beziehungsweise Katholyt bezeichnet werden. Besonders vorteilhaft können derartige Polymere beziehungsweise Polymerelektrolyte in Alkalimetall-Schwefel-Zellen, beispielsweise Lithium- Schwefel-Zellen und/oder Natrium-Schwefel-Zellen, insbesondere Lithium- Schwefel-Zellen, zum Beispiel mit einem Schwefel- Kohlenstoff- Komposit, zum Beispiel einem Schwefel- Polymer- Komposit, beispielsweise einem Schwefel- Polyacrylnitril- Komposit, insbesondere SPAN, als Kathodenaktivmaterial, eingesetzt beziehungsweise verwendet werden. Durch die Anbindung der
Gruppe Q, beispielsweise Q beziehungsweise Q+ beziehungsweise Q", - und gegebenenfalls des Spacers an die Polymer bildende Einheit -[A]- und damit die Lokalisierung der Gruppe Q und gegebenenfalls des Spacers X und - insbesondere durch die verglichen mit flüssigen Elektrolyten erhöhte Viskosität und/oder insbesondere durch eine, insbesondere verglichen mit Polyethylenoxid
(PEO), reduzierte Polysulfidlöslichkeit des Polymers beziehungsweise
Polymerelektrolyten - können nämlich vorteilhafterweise (Poly-)Sulfide in der Nähe des Kohlenstoffs des Komposits gehalten werden und beispielsweise auf diese Weise einem in Lösung gehen und insbesondere Wegdiffundieren von Polysulfiden von dem Kohlenstoff des Komposits, welches gegebenenfalls im
Fall von niedermolekularen Ether- Verbindungen und/oder herkömmlichen kurzkettigen Polyethern, wie reinem Polyethylenoxid, auftreten könnte, entgegengewirkt und auf diese Weise eine verbesserte kalendarische Stabilität und/oder ein verbesserter Energiedichteerhalt erzielt werden. Alternativ oder zusätzlich können Polymere beziehungsweise Polymerelektrolyte der
vorstehenden allgemeinen chemischen Formel vorteilhafterweise eine Separator- und/oder Schutzschichtfunktion bereitstellen beziehungsweise als Separator und/oder als Schutzschicht für eine elektrochemische Zelle, zum Beispiel für eine Alkalimetall-Zelle, beispielsweise für eine Lithium-Zelle und/oder Natrium-Zelle, insbesondere für eine Lithium-Zelle, zum Beispiel für eine Alkalimetall-Schwefel-
Zelle, beispielsweise für eine Lithium-Schwefel-Zelle und/oder Natrium-Schwefel- Zelle, insbesondere für eine Lithium-Schwefel-Zelle, verwendet werden.
Daher ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ein, insbesondere
ionenleitfähiges beziehungsweise ionenleitendes, beispielsweise
lithiumionenleitfähiges beziehungsweise lithiumionenleitendes, Polymer beziehungsweise ein Polymerelektrolyt, insbesondere für eine elektrochemische Zelle, zum Beispiel für eine Alkalimetall-Zelle, beispielsweise für eine Lithium- Zelle und/oder Natrium-Zelle, insbesondere für einer Lithium-Zelle, zum Beispiel für eine Alkalimetall-Schwefel-Zelle, beispielsweise für eine Lithium-Schwefel- Zelle und/oder Natrium-Schwefel-Zelle, insbesondere für eine Lithium-Schwefel- Zelle, umfassend mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000015_0001
X
I X
Q
Dabei kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- und/oder der Spacer X und/oder die Gruppe Q, beispielsweise Q+ beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, und/oder das Anion Z" und/oder das Kation Z+ wie vorstehend erläutert und nachstehend beschrieben ausgestaltet sein. Unter einem Polymerelektrolyten kann insbesondere ein ionenleitfähiger oder ionenleitender, polymerer Elektrolyt verstanden werden. Beispielsweise kann der Polymerelektrolyt
lithiumionenleitfähig oder lithiumionenleitend und/oder natriumionenleitfähig oder natriumionenleitend, insbesondere lithiumionenleitfähig oder lithiumionenleitend, sein. Dabei kann unter einem ionenleitfähigen, beispielsweise
lithiumionenleitfähigen, Elektrolyten insbesondere ein Elektrolyt verstanden werden, welcher selbst frei von den zu leitenden Ionen, beispielsweise
Lithiumionen, sein kann, jedoch dazu ausgelegt ist, Gegenionen der zu leitenden Ionen, beispielsweise Lithium-Leitsalz-Anionen, zu koordinieren
beziehungsweise die zu leitenden Ionen selbst, beispielsweise Lithiumionen, zu koordinieren und/oder solvatisieren, und beispielsweise unter Zugabe der zu leitenden Ionen, beispielsweise Lithiumionen, ionenleitend, beispielsweise lithiumionenleitend, wird.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine negativ geladene Gruppe Q", beispielsweise eine negativ geladene Seitengruppe Q", und ein Gegenion Z+. Insbesondere kann die negativ geladene Gruppe Q" dabei über den Spacer X an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- angebunden sein. Dabei kann die negativ geladene Gruppe Q" beispielsweise für eine Gruppe auf der Basis eines Leitsalzanions, insbesondere Lithium-Leitsalzanions, beispielsweise für eine Sulfonylimidgruppe, beispielsweise für eine
Trifluormethansulfonylimid-Gruppe (TFSI": F3C-S02-(N")-S02-) und/oder
Perfluorethansulfonylimid-Gruppe (PFSI": F5C2-S02-(N")-S02-) und/oder
Fluorsulfonylimid-Gruppe (FSI: F-S02-(N")-S02-), und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions einer ionischen Flüssigkeit (Englisch: lonic Liquid), beispielsweise für eine Pyrazolid-Gruppe oder für eine Imidazolid-Gruppe, und/oder für eine Sulfonatgruppe, beispielsweise für eine für eine (einfache) Sulfonatgruppe oder für eine Trifluormethansulfonat-Gruppe (Triflat, "S03CF2-), und/oder für eine Sulfatgruppe und/oder für eine Carboxylatgruppe und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines phosphorsäurebasierten Anions, insbesondere für eine Phosphatgruppe, und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Imids, insbesondere für eine Sulfonylimidgruppe, beispielsweise für eine Trifluormethansulfonylimid-Gruppe (TFSI": F3C-S02-(N")-S02-) und/oder
Perfluorethansulfonylimid-Gruppe (PFSI": F5C2-S02-(N")-S02-) und/oder
Fluorsulfonylimid-Gruppe (FSI: F-S02-(N")-S02-), und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Amids, insbesondere für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines sekundären Amids (-R-NHR), und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Carbonsäureamids, insbesondere für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines sekundären Carbonsäureamids (-CO-NHR), stehen. Als Gegenion von Q" kann dabei beispielsweise ein Kation Z+, insbesondere Metallkation, beispielsweise Lithiumion und/oder Natriumion, insbesondere Lithium, enthalten sein. Durch eine negativ geladene Gruppe Q" können insbesondere Alkalimetallionen, beispielsweise Lithiumionen, vom sulfidischen lonenleiter und/oder gegebenenfalls von einem Leitsalz,
insbesondere Lithium-Leitsalz, koordiniert beziehungsweise solvatisiert und insbesondere die Dissoziation des sulfidischen lonenleiters und/oder
gegebenenfalls des Leitsalzes erhöht werden. Dabei kann sich - insbesondere durch die kovalente Anbindung der negativ geladenen Gruppe Q" an die
Polymerrücken bildende Einheit -[A]- - eine hohe Transferzahl nahe 1 ergeben.
Dabei kann gegebenenfalls die Mobilität der Alkaliionen, insbesondere
Lithiumionen, des sulfidischen lonenleiters und/oder gegebenenfalls des Leitsalzes und damit die lonenleitfähigkeit, insbesondere
Lithiumionenleitfähigkeit, des Argyroditen und/oder des mindestens einen Polymers erhöht werden. Zudem kann auch so vorteilhafterweise die
Dielektrizitätskonstante erhöht werden, was einen positiven Einfluss auf die Polysulfidlöslichkeit - und zwar derart, dass die Polysulfidlöslichkeit reduziert wird - haben kann, welcher sich insbesondere bei Schwefel- Kohlenstoff- Kompositen, beispielsweise Schwefel- Polymer- und/oder -Kohlenstoffmodifikation- Kompositen, insbesondere Schwefel- Polymer- Kompositen mit, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere kovalent, an das Polymer des
Komposits gebundenem Schwefel, zum Beispiel Schwefel- Polyacrylnitril- Kompositen, insbesondere SPAN, besonders vorteilhaft auswirken kann. Zudem können Polymere, welche eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+, beispielsweise ein Lithiumion Li+ und/oder ein Natriumion Na+, insbesondere ein Lithiumion Li+, aufweisen, bereits durch das Gegenion Z+ eine ausreichende lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, aufweisen. Daher können Polymere, welche eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+, beispielsweise ein Lithiumion Li+ und/oder ein Natriumion Na+, insbesondere ein Lithiumion Li+, aufweisen ohne den Zusatz eines Alkalimetall- Leitsalzes, beispielsweise Lithium- Leitsalzes, verwendet werden beziehungsweise ionenleitend, insbesondere lithiumionenleitend, sein. Gegebenenfalls können Polymere, welche eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+, beispielsweise ein Lithiumion Li+, aufweisen, jedoch dennoch, beispielsweise Verringerung der Glasübergangstemperatur und/oder zur Erhöhung der lonenmobilität und/oder der lonenleitfähigkeit, insbesondere
Lithiumionenleitfähigkeit, in Kombination, beispielsweise in Mischung, mit mindestens einem Alkalimetallsalz, insbesondere Lithiumsalz, beispielsweise Lithium- Leitsalz, verwendet werden. Die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- und/oder der Spacer X kann auch dabei gegebenenfalls hinsichtlich anderer
Eigenschaften optimiert werden.
Im Rahmen einer, insbesondere alternativen oder zusätzlichen, Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine positiv geladene Gruppe Q+, beispielsweise eine positiv geladene Seitengruppe Q+, und ein Gegenion Z".
Insbesondere kann die positiv geladene Gruppe Q+ dabei über den Spacer X an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- angebunden sein. Dabei kann die positiv geladene Gruppe Q+ beispielsweise für eine Gruppe auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit (Englisch: lonic Liquid) stehen. Als Gegenion zur positiven Ladung von Q+ kann dabei insbesondere ein Gegenion
beziehungsweise Anion Z" enthalten sein. Als Gegenion Z" können zum Beispiel, beispielsweise alle gängigen, Gegenionen bekannter Leitsalze, zum Beispiel für Lithium-Zellen, eingesetzt werden. Insbesondere kann daher Z" für ein Anion, insbesondere ein Leitsalzanion, stehen. Durch eine positiv geladene Gruppe Q+ können insbesondere Anionen von Leitsalzen, insbesondere Lithium- Leitsalzanionen, koordiniert beziehungsweise solvatisiert und insbesondere die Dissoziation des Leitsalzes, insbesondere Lithium-Leitsalzes, erhöht werden. Dadurch kann wiederum ebenfalls vorteilhafterweise die Transferzahl, insbesondere durch die kovalente Anbindung der positiv geladenen Gruppe Q+ an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, und gegebenenfalls die Mobilität der
Alkaliionen, insbesondere Lithiumionen, des Leitsalzes und damit die
lonenleitfähigkeit, insbesondere die Lithiumionenleitfähigkeit, erhöht werden. Zudem kann so vorteilhafterweise auch die Dielektrizitätskonstante erhöht werden, was einen positiven Einfluss auf die Polysulfidlöslichkeit - und zwar derart, dass die Polysulfidlöslichkeit reduziert wird - haben kann, welcher sich insbesondere bei Schwefel- Kohlenstoff- Kompositen, beispielsweise Schwefel- Polymer- und/oder - Kohlenstoffmodifikation- Kompositen, insbesondere Schwefel- Polymer- Kompositen mit, beispielsweise kovalent und/oder ionisch,
insbesondere kovalent, an das Polymer des Komposits gebundenem Schwefel, zum Beispiel Schwefel- Polyacrylnitril- Kompositen, beispielsweise SPAN, besonders vorteilhaft auswirken kann. Die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- und/oder der Spacer X kann auch dabei gegebenenfalls hinsichtlich anderer Eigenschaften optimiert werden. Insbesondere können Polymere, welche eine positiv geladene Gruppe Q+ aufweisen in Kombination, beispielsweise in
Mischung, mit mindestens einem Alkalimetallsalz, beispielsweise Alkalimetall-
Leitsalz, insbesondere Lithiumsalz, beispielsweise Lithium-Leitsalz, verwendet werden.
Im Rahmen einer, insbesondere alternativen oder zusätzlichen, Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine ungeladene Gruppe Q, beispielsweise für eine ungeladene, funktionelle Seitengruppe, welche fähig ist Alkaliionen, insbesondere Lithiumionen (Li+), zu koordinieren beziehungsweise zu
solvatisieren. Insbesondere kann die ungeladene Gruppe Q dabei über den Spacer X an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- angebunden sein. Dabei kann die ungeladene Gruppe Q beispielsweise für eine von einem
Elektrolytlösungsmittel ableitbare Gruppe stehen. Durch eine ungeladene Gruppe Q können vorteilhafterweise Alkalimetallionen, beispielsweise Lithiumionen, vom sulfidischen lonenleiter und/oder gegebenenfalls von einem Leitsalz,
insbesondere Lithium-Leitsalz, koordiniert beziehungsweise solvatisiert werden. So kann vorteilhafterweise die Mobilität der Alkaliionen, beispielsweise Lithiumionen, insbesondere durch das Einbringen der von einem
Elektrolytlösungsmittel ableitbaren Gruppe, und damit die lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, erhöht werden. Die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- und/oder der Spacer X kann dabei gegebenenfalls hinsichtlich anderer Eigenschaften optimiert werden. Polymere, welche lediglich ungeladene Gruppen Q, und insbesondere keine gebundenen Ladungen, beispielsweise Alkaliionen, insbesondere Lithiumionen, tragen, können zunächst lediglich ionenleitfähig, beispielsweise lithiumionenleitfähig, sein und
beispielsweise durch Zugabe eines Alkalimetallsalzes, beispielsweise
Alkalimetall- Leitsalzes, insbesondere Lithiumsalzes, beispielsweise durch eine
Mischung mit einem Alkalimetallsalz, beispielsweise Alkalimetall- Leitsalz, insbesondere Lithiumsalz, und insbesondere Solvatation des Salzes
ionenleitend, beispielsweise lithiumionenleitend, werden. Insbesondere können daher Polymere, welche eine ungeladene Gruppe Q aufweisen in Kombination, beispielsweise in Mischung, mit mindestens einem Alkalimetallsalz,
beispielsweise Alkalimetall- Leitsalz, insbesondere Lithiumsalz, beispielsweise Lithium- Leitsalz, verwendet werden.
Insgesamt kann durch die Gruppe Q, beispielsweise Q beziehungsweise Q" beziehungsweise Q+, dabei vorteilhafterweise die Dissoziation von
Alkalimetallionen, beispielsweise Lithiumionen, vom sulfidischen lonenleiter und/oder gegebenenfalls von einem Leitsalz gefördert beziehungsweise die Koordination zwischen Alkaliion, insbesondere Lithiumion, und vom sulfidischen lonenleiter und/oder gegebenenfalls von einem Leitsalz geschwächt werden. Dadurch kann vorteilhafterweise die Transferzahl und/oder die Mobilität der
Ionen, beispielsweise Lithiumionen, und damit die lonenleitfähigkeit,
insbesondere die Lithiumionenleitfähigkeit, beeinflusst und/oder erhöht werden. Im Fall von Q" können sich vorteilhafterweise sehr hohe Transferzahlen erzielt werden, wodurch - insbesondere im Fall hoher Flächenstromdichten beim Laden/Entladen - geringe Polarisationsspannungen und damit eine hohe
Leistungsfähigkeit einer damit ausgestatten Zelle erzielt werden kann. Dadurch, dass die Gruppe Q direkt oder indirekt an den Polymerrücken -[A]- angebunden ist, kann vorteilhafterweise - verglichen mit Mischungen aus analogen Polymeren und analogen, jedoch freien beziehungsweise ungebundenen Gruppen Q - eine Lokalisierung der Gruppe Q beispielsweise Q beziehungsweise Q+ beziehungsweise Q", erzielt werden. Durch eine Lokalisierung der Gruppe Q, beispielsweise Q beziehungsweise Q+ beziehungsweise Q", kann wiederum vorteilhafterweise ein Abdiffundieren der Gruppe Q und zum Beispiel damit ansonsten gegebenenfalls einhergehende Nebenreaktionen, beispielsweise ein Aufquellen des Separators und/oder einer Anodenschutzschicht und/oder eine
Degradation der Anode, welche zum Beispiel im Fall von niedermolekulare Ether- Verbindungen, auftreten könnten, verhindert sowie die mechanische Stabilität und beispielsweise Binderfunktion verbessert werden. Darüber hinaus können derartige Polymere einen - verglichen mit Flüssigelektrolyten - äußerst geringen Dampfdruck aufweisen, was es ermöglicht, eine damit ausgestattete Zelle bei höheren Betriebstemperaturen sicher zu betreiben. Vorteilhafterweise können zudem durch den Spacer X - beispielsweise durch die Art des Spacers und/oder die Länge des Spacers - und/oder die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- - beispielsweise durch die Art der Polymerrücken bildende Einhei1 en -[A]- und deren Aufbau - weitere Eigenschaften, wie die Glasübergangstemperatur und/oder andere Eigenschaften des Polymers beziehungsweise
Polymerelektrolyten eingestellt werden. Durch den Spacer X kann dabei vorteilhafterweise insbesondere die Glasübergangstemperatur und/oder die mechanischen Eigenschaften des Polymers beziehungsweise
Polymerelektrolyten eingestellt werden. Die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- kann dabei gegebenenfalls hinsichtlich anderer Eigenschaften, beispielsweise mechanischer Eigenschaften, optimiert werden.
Insgesamt kann so vorteilhafterweise die Herstellung und der Aufbau von Alkalimetall-Schwefel-Zellen, beispielsweise Lithium-Schwefel-Zellen und/oder
Natrium-Schwefel-Zellen, im Speziellen Lithium-Schwefel-Zellen, zum Beispiel Lithium-SPAN-Zellen, vereinfacht beziehungsweise deren Kapazitätserhalt beziehungsweise Zyklenstabilität, Lebensdauer und Sicherheit erhöht werden. im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst
beziehungsweise ist das mindestens eine Polymer ein Co-Polymer,
beispielsweise ein Block-Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi-Block-Co-Polymer, und/oder ein alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, und/oder eine Polymermischung und/oder ein Homo-Polymer, aufweisend mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel: _† I_A_ 1_
I
X
I x
Q
Insofern Q eine negativ geladene Gruppe Q" umfasst, kann das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beispielsweise eine
Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
+? +
Ϊ»
Q0 ® z aufweisen.
Das Gegenion Z+ kann insbesondere für ein Alkaliion, beispielsweise für ein Lithiumion und/oder Natriumion, insbesondere für ein Lithiumion (Li+), stehen.
Aufgrund der negativen Ladung der Gruppe Q", beispielsweise Sulfonatgruppe, kann hierbei vorteilhafterweise direkt beispielsweise Lithium (Li+) das Gegenion zur negativen Ladung der Gruppe Q" beispielsweise Sulfonatgruppe, sein und insbesondere eine lonenleitfähigkeit bereitstellen. So kann vorteilhafterweise auf ein Beimischen von Leitsalz verzichtet werden. Insbesondere kann daher Z+ für ein Lithiumion (Li+) stehen.
Die negativ geladene Gruppe Q" kann beispielsweise für eine Gruppe auf der Basis eines Leitsalzanions, insbesondere Lithium-Leitsalzanions, beispielsweise für eine Sulfonylimidgruppe, beispielsweise für eine Trifluormethansulfonylimid-
Gruppe (TFSI": F3C-S02-(N")-S02-) und/oder Perfluorethansulfonylimid-Gruppe (PFSI": F5C2-S02-(N")-S02-) und/oder Fluorsulfonylimid-Gruppe (FSI: F-S02-(N S02-), und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions einer ionischen Flüssigkeit (Englisch: lonic Liquid), beispielsweise für eine Pyrazolid-Gruppe oder für eine Imidazolid-Gruppe, und/oder für eine Sulfonatgruppe, beispielsweise für eine für eine (einfache) Sulfonatgruppe oder für eine Trifluormethansulfonat- Gruppe (Triflat, "S03CF2-), und/oder für eine Sulfatgruppe und/oder für eine Carboxylatgruppe und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines
phosphorsäurebasierten Anions, insbesondere für eine Phosphatgruppe, und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Imids, insbesondere für eine Sulfonylimidgruppe, beispielsweise für eine Trifluormethansulfonylimid- Gruppe (TFSI": F3C-S02-(N")-S02-) und/oder Perfluorethansulfonylimid-Gruppe (PFSI": F5C2-S02-(N")-S02-) und/oder Fluorsulfonylimid-Gruppe (FSI: F-S02-(N S02-), und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Amids, insbesondere für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines sekundären Amids (-R-NHR), und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Carbonsäureamids, insbesondere für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines sekundären Carbonsäureamids (-CO-NHR), stehen. Durch eine negativ geladene Gruppe Q" können insbesondere Alkalimetallionen, insbesondere
Lithiumionen, koordiniert beziehungsweise solvatisiert werden. Dabei kann sich - insbesondere durch die kovalente Anbindung der negativ geladenen Gruppe Q" an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- - eine hohe Transferzahl nahe 1 ergeben. Zudem kann so vorteilhafterweise die Dielektrizitätskonstante erhöht werden, was einen positiven Einfluss auf die Polysulfidlöslichkeit - und zwar derart, dass die Polysulfidlöslichkeit reduziert wird - haben kann, was sich wie erläutert insbesondere bei Schwefel- Kohlenstoff- Kompositen, beispielsweise Schwefel- Polymer- und/oder - Kohlenstoffmodifikation- Kompositen, insbesondere Schwefel- Polymer- Kompositen mit, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere kovalent, an das Polymer des Komposits gebundenem Schwefel, zum Beispiel Schwefel-Polyacrylnitril-Kompositen, insbesondere SPAN, besonders vorteilhaft auswirken kann.
Im Rahmen einer speziellen Ausführungsform steht daher die negativ geladene Gruppe Q" für eine Gruppe auf der Basis eines Lithium-Leitsalzanions, insbesondere Lithium-Leitsalzanions, und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions einer ionischen Flüssigkeit und/oder für eine Sulfonatgruppe und/oder für eine Sulfatgruppe und/oder für eine Carboxylatgruppe und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines phosphorsäurebasierten Anions und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Imids und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Amids und/oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Carbonsäureamids.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht die negativ geladene Gruppe Q" für eine Sulfonylimidgruppe, insbesondere für eine Trifluormethansulfonylimid-Gruppe (F3C-S02-(N")-S02-) und/oder
Perfluorethansulfonylimid-Gruppe (F5C2-S02-(N")-S02-) und/oder
Fluorsulfonylimid-Gruppe (F-S02-(N")-S02-), insbesondere
Trifluormethansulfonylimid-Gruppe, und/oder für eine Sulfonatgruppe, insbesondere für eine (einfache) Sulfonatgruppe und/oder für eine
Trifluormethansulfonat-Gruppe, steht. Beispielsweise kann die negativ geladene Gruppe Q" für eine Trifluormethansulfonylimid-Gruppe oder
Perfluorethansulfonylimid-Gruppe oder Fluorsulfonylimid-Gruppe oder eine Sulfonatgruppe oder eine Trifluormethansulfonat-Gruppe stehen. Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung kann die negativ geladene Gruppe Q für eine
Sulfonatgruppe oder eine Sulfonylimidgruppe, insbesondere für eine
Sulfonatgruppe, stehen. Z+ kann dabei insbesondere für ein Lithiumion stehen. Durch eine Sulfonylimidgruppe oder eine Sulfonatgruppe, insbesondere
Sulfonylimidgruppe, kann vorteilhafterweise eine, vergleichsweise schwache und damit die lonenmobilität, insbesondere Lithiumionenmobilität, und
lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, erhöhende
Koordination von Kationen, insbesondere Lithiumionen, erzielt werden. Z+ kann dabei insbesondere für ein Lithiumion stehen. Insbesondere kann die negativ geladene Gruppe Q" für eine Benzolgruppe stehen, welche mit mindestens einer Gruppe auf der Basis eines Leitsalzanions, insbesondere Lithium-Leitsalzanions, insbesondere mit mindestens einer Sulfonylimidgruppe (Benzolsulfonylimidgruppe, beispielsweise Lithium- Benzolsulfonylimidgruppe), und/oder mit mindestens einer Gruppe auf der Basis eines Anions einer ionischen Flüssigkeit und/oder mit mindestens einer
Sulfonatgruppe (Benzolsulfonatgruppe, beispielsweise Lithium- Benzolsulfonatgruppe) und/oder mit mindestens einer Sulfatgruppe und/oder mit mindestens einer Carboxylatgruppe und/oder mit mindestens einer Gruppe auf der Basis eines phosphorsäurebasierten Anions, insbesondere mit mindestens einer Phosphatgruppe, und/oder mit mindestens einer Gruppe auf der Basis eines Anions eines Imids und/oder mit mindestens einer Gruppe auf der Basis eines Anions eines Amids und/oder mit mindestens einer Gruppe auf der Basis eines Anions eines Carbonsäureamids substituiert ist. Zum Beispiel kann die negativ geladene Gruppe Q" für eine Benzolgruppe stehen, welche mit mindestens einer Trifluormethansulfonylimid-Gruppe und/oder mit mindestens einer Perfluorethansulfonylimid-Gruppe und/oder mit mindestens einer
Fluorsulfonylimid-Gruppe, insbesondere mit mindestens einer
Trifluormethansulfonylimid-Gruppe, substituiert ist. Im Rahmen einer
Ausgestaltung steht Q" für eine Benzolsulfonatgruppe oder eine
Benzolsulfonimidgruppe, insbesondere eine Benzolsulfonatgruppe. Eine
Benzolgruppe ermöglicht es vorteilhafterweise eine Gruppe, beispielsweise ein Sulfonat, auf einfache Weise an unterschiedlichste Polymerrücken anzubinden. Zudem bietet eine Benzolgruppe die Möglichkeit auf einfache Weise weitere, die lonenleitfähigkeit erhöhende Substituenten, wie mehrere Gruppen,
beispielsweise Sulfonatgruppen, und/oder eine oder mehrere
Alkylenoxidgruppe/n, anzubinden. Ein Polymer mit einer, insbesondere derartig funktionalisierten, Benzolgruppe kann vorteilhafterweise durch Polymerisation der Doppelbindung eines, insbesondere derartig funktionalisierten Styrols, zum Beispiel von 4-(Styrolsulfonyl)(trifluoromethansulfonyl)imid, oder eines mit vorstehend genannten anionischen Gruppen, funktionalisierten Styrols, auf einfache Weise ausgebildet werden. Die Anknüpfung der anionischen Funktion an einen Polymerrücken kann beispielsweise auch über eine funktionelle Gruppe in para-Stellung zur anionischen Gruppe im aromatischen Kohlenstoffsechsring erfolgen. Zudem bietet ein aromatischer Kohlenstoffsechsring die Möglichkeit auf einfache Weise weitere, die lonenleitfähigkeit erhöhende Substituenten anzubinden.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht daher die negativ geladene Gruppe Q" für eine Benzolsulfonylimidgruppe, zum Beispiel eine para- und/oder ortho- und/oder meia-Benzolsulfonylimidgruppe,
beispielsweise eine para-Benzolsulfonylimidgruppe, und/oder eine
Benzolsulfonatgruppe, beispielsweise für eine Benzolsulfonatgruppe, zum Beispiel eine para- und/oder ortho- und/oder meia-Benzolsulfonatgruppe, beispielsweise eine para-Benzolsulfonatgruppe. Benzolsulfonylimidgruppen und/oder Benzolsulfonatgruppen, beispielsweise eine para-, ortho- und/oder meta- Benzolsulfonylimidgruppe und/oder para-, ortho- und/oder meia- Benzolsulfonatgruppe, insbesondere eine para-Benzolsulfonylimidgruppe und/oder eine para-Benzolsulfonatgruppe, können dabei wie vorstehend erläutert besonders vorteilhaft sein. Derartige Polymere können besonders vorteilhaft, insbesondere als
lithiumionenleitfähiger Elektrolyt, beispielsweise Festelektrolyt, in einem
Kathodenmaterial, beispielsweise mit einem Schwefel- Kohlenstoff- Komposit, zum Beispiel mit einem Komposit aus einem, insbesondere elektrisch leitfähigen, Polymer und Schwefel, insbesondere mit einem Schwefel-Polyacrylnitril(PAN)- Komposit, zum Beispiel SPAN, als Kathodenaktivmaterial, zum Beispiel in einer Lithium-Schwefel-Zelle, eingesetzt beziehungsweise verwendet werden.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q" für eine Sulfonylimid-Gruppe, beispielsweise eine Benzolsulfonylimidgruppe. So kann vorteilhafterweise durch das weiche Anion eine, vergleichsweise schwache und damit die lonenmobilität, insbesondere Lithiumionenmobilität, und lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, erhöhende
Koordination von Kationen, insbesondere von Lithiumionen, erzielt werden.
Im Rahmen einer weiteren speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q" für eine Sulfonatgruppe, beispielsweise eine Benzolsulfonatgruppe.
Insofern Q eine positiv geladene Gruppe Q+ umfasst, kann das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beispielsweise eine
Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000025_0001
aufweisen.
Im Rahmen einer weiteren, speziellen Ausführungsform steht die positiv geladene Gruppe Q+ für eine Gruppe auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit (Englisch: lonic Liquid), insbesondere für eine Pyridiniumgruppe oder eine, insbesondere quartäre, Ammoniumgruppe oder eine Imidazoliumgruppe oder eine Piperidiniumgruppe oder eine Pyrrolidiniumgruppe oder eine, insbesondere quartäre, Phosphoniumgruppe oder eine Guanidiniumgruppe oder eine Morpholiniumgruppe oder eine Uroniumgruppe oder eine
Thiouroniumgruppe. Als Gegenion Z" können zum Beispiel, beispielsweise alle gängigen, Gegenionen bekannter Lithiumsalze, insbesondere Lithium- Leitsalze eingesetzt werden. Insbesondere kann daher Z" für ein Anion, insbesondere ein Lithium- Leitsalzanion, stehen. Gruppen Q+, welche auf einem Kation einer ionischen Flüssigkeit basieren, insbesondere Pyridiniumgruppen,
Ammoniumgruppen, Imidazoliumgruppen, Piperidiniumgruppe,
Pyrrolidiniumgruppen, Phosphoniumgruppen, Guanidiniumgruppen,
Morpholiniumgruppen, Uroniumgruppen und/oder Thiouroniumgruppen, kann vorteilhaft die Dissoziation von Alkaliionen, insbesondere Lithiumionen, des sulfidischen lonenleiters und/oder gegebenenfalls des Leitsalzes erhöht und dadurch wiederum vorteilhafterweise die Transferzahl und gegebenenfalls die Mobilität der Alkaliionen, insbesondere Lithiumionen, und damit die
lonenleitfähigkeit, insbesondere die Lithiumionenleitfähigkeit, sowie die
Dielektrizitätskonstante erhöht und damit die Polysulfidlöslichkeit reduziert werden.
Unter einer Pyridiniumgruppe kann insbesondere eine von Pyridinium ableitbare, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Gruppe verstanden werden. Unter einer Ammoniumgruppe kann insbesondere eine von Ammonium ableitbare Gruppe, insbesondere eine quartäre Ammoniumgruppe, verstanden werden. Unter einer Imidazoliumgruppe kann insbesondere eine von Imidazolium ableitbare, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Gruppe verstanden werden. Unter einer Piperidiniumgruppe kann insbesondere eine von
Piperidinium ableitbare, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Gruppe verstanden werden. Unter einer Pyrrolidiniumgruppe kann insbesondere eine von Pyrrolidinium ableitbare, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Gruppe verstanden werden. Unter einer Phosphoniumgruppe kann insbesondere eine von Phosphonium ableitbare Gruppe, insbesondere eine quartäre
Phosphoniumgruppe, verstanden werden. Unter einer Guanidiniumgruppe kann insbesondere eine von Guanidinium ableitbare, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Gruppe verstanden werden. Unter einer Morpholiniumgruppe kann insbesondere eine von Morpholinium ableitbare, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Gruppe verstanden werden. Unter einer Uroniumgruppe kann insbesondere eine von Uronium ableitbare, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Gruppe verstanden werden. Unter einer Thiouroniumgruppe kann insbesondere eine von Thiouronium ableitbare, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Gruppe verstanden werden.
Beispielsweise kann die positiv geladene Gruppe Q+ für eine Pyridiniumgruppe oder eine, insbesondere quartäre, Ammoniumgruppe oder eine
Imidazoliumgruppe oder eine Piperidiniumgruppe oder eine Pyrrolidiniumgruppe oder eine, insbesondere quartäre, Phosphoniumgruppe oder eine
Guanidiniumgruppe oder eine Morpholiniumgruppe oder eine Uroniumgruppe oder eine Thiouroniumgruppe stehen, deren Proton/en durch einen Substituenten substituiert sind.
Insbesondere kann die positiv geladene Gruppe Q+ für eine Pyridiniumgruppe oder eine, insbesondere quartäre, Ammoniumgruppe oder eine
Imidazoliumgruppe oder eine Piperidiniumgruppe oder eine Pyrrolidiniumgruppe oder eine, insbesondere quartäre, Phosphoniumgruppe stehen. Beispielsweise kann Q+ für eine, insbesondere quartäre, Ammoniumgruppe oder eine
Imidazoliumgruppe oder eine Pyridiniumgruppe stehen. So kann
vorteilhafterweise die lonenleitfähigkeit und die Dielektrizitätskonstante auf vergleichsweise einfache Weise erhöht werden kann.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Z" für ein Lithium- Leitsalzanion. So kann vorteilhafterweise eine Dissoziation eines Lithium- Leitsalzes erhöht und auf diese Weise auch die Mobilität der Lithiumionen des Lithium-Leitsalzes und damit die Lithiumionenleitfähigkeit erhöht werden.
Beispielsweise kann Z" für Perchlorat (CI04 ), Tetrafluoroborat (BF4 ),
Trifluormethansulfonat Triflat", F3CS03 "), Bisoxalatoborate (BOB",
Figure imgf000027_0001
), Hexafluorophosphat (PF6 "), Bromid (Br") oder lodid (I") oder Chlorid (Cl"), (Bis-)Trifluormethansulfonylimid (TFSI": F3C-S02-(N")-S02- D
F' O
CF3) oder Difluorooxalatoborat (DFOB": 0 ) stehen. Diese
Anionen werden häufig als Lithium-Leitsalzanion eingesetzt. Daher können diese Anionen zur Solvatisierung von Lithium-Leitsalzen besonders vorteilhaft eingesetzt werden.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht daher Z" für Perchlorat und/oder Trifluormethansulfonat und/oder Tetrafluoroborat und/oder Bisoxalatoborat und/oder Hexafluorophosphat, und/oder
Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder Bis(perfluorethansulfonyl)imid und/oder Bis(fluorsulfonyl)imid, insbesondere Bis(trifluormethansulfonyl)imid, und/oder Difluorooxalatoborat ("DFOB) und/oder Bromid und/oder lodid und/oder Chlorid. Insbesondere kann Z" für Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder
Bis(perfluorethansulfonyl)imid und/oder Bis(fluorsulfonyl)imid, insbesondere Bis(trifluormethansulfonyl)imid, Trifluormethansulfonat und/oder Tetrafluoroborat und/oder Bisoxalatoborat und/oder Difluorooxalatoborat ("DFOB) und/oder Bromid und/oder lodid und/oder Chlorid stehen. So kann vorteilhafterweise eine höhere thermische Stabilität erzielt werden.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung steht Z" für
Bis(trifluormethansulfonyl)imid (TFSI": F3C-S02-(N")-S02-CF3) und/oder
Bis(perfluorethansulfonyl)imid (BETT: F5C2-S02-(N")-S02-C2F5) und/oder Bis(fluorsulfonyl)imid (FSI: F-S02-(N")-S02-F), insbesondere
Bis(trifluormethansulfonyl)imid, und/oder Trifluormethansulfonat (Triflat, S03- CF3). Durch große, weiche Anionen Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder Bis(perfluorethansulfonyl)imid und/oder Bis(fluorsulfonyl)imid und/oder
Trifluormethansulfonat, insbesondere Bis(trifluormethansulfonyl)imid (TFSI"), kann vorteilhafterweise eine, vergleichsweise schwache und damit die lonenmobilität, insbesondere Lithiumionenmobilität, und lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, erhöhende Koordination von Kationen, insbesondere Lithiumionen, erzielt und beispielsweise die Löslichkeit von Leitsalzen in dem Polymer beziehungsweise Polymerelektrolyten sowie gegebenenfalls die thermische Stabilität verbessert werden. Derartige Polymere beziehungsweise Polymerelektrolyte können besonders vorteilhaft, insbesondere als lithiumionenleitfähiger Elektrolyt, beispielsweise Festelektrolyt, in einem Kathodenmaterial, beispielsweise mit einem Schwefel- Kohlenstoff- Korn posit, zum Beispiel mit einem Komposit aus einem,
insbesondere elektrisch leitfähigen, Polymer und Schwefel, insbesondere mit einem Schwefel-Polyacrylnitril(PAN)-Komposit, zum Beispiel SPAN, als
Kathodenaktivmaterial, zum Beispiel in einer Lithium-Schwefel-Zelle, eingesetzt beziehungsweise verwendet werden.
Insofern Q eine neutrale Gruppe ist, kann das mindestens eine Polymer beispielsweise eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000029_0001
aufweisen.
Durch eine ungeladene Gruppe Q können vorteilhafterweise von Leitsalzen, beispielsweise Alkalisalzen, insbesondere Lithium-Leitsalzen, die Alkaliionen, insbesondere Lithiumionen, koordiniert beziehungsweise solvatisiert und auf diese Weise die Mobilität der Alkaliionen, beispielsweise Lithiumionen, und damit die lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, des Polymers beziehungsweise Polymerelektrolyten erhöht werden. Dies kann beispielsweise durch Wahl des Spacers X begünstigt werden.
Im Rahmen einer weiteren, speziellen Ausführungsform steht die ungeladene Gruppe Q für eine, insbesondere von einem Elektrolytlösungsmittel ableitbare Gruppe, beispielsweise für eine cyclische Carbonatgruppe oder eine,
insbesondere cyclische, Lactongruppe oder eine cyclische Carbamatgruppe oder eine acyclische Carbonatgruppe oder eine acyclische Carbonsäureestergruppe oder eine acyclische Carbamatgruppe oder eine Alkylenoxidgruppe,
insbesondere Oligo-Alkylenoxidgruppe. Eine cyclische Carbonatgruppe oder Lactongruppe oder cyclische Carbamatgruppe oder acyclische Carbonatgruppe oder acyclische Carbonsäureestergruppe oder acyclische Carbamatgruppe oder Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Alkylenoxidgruppe, kann dabei vorteilhaft sein, da hierdurch vorteilhafterweise die Mobilität von Alkaliionen, beispielsweise Lithiumionen, und damit die lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, des Polymers beziehungsweise Polymerelektrolyten erhöht werden kann.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe. So kann vorteilhafterweise die Glastemperatur verringert und/oder die
Lithiumionenleitfähigkeit erhöht werden.
Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht die ungeladene Gruppe Q für eine cyclische Carbonatgruppe oder eine
Lactongruppe oder eine cyclische Carbamatgruppe oder eine acyclische Carbonatgruppe oder eine acyclische Carbonsäureestergruppe oder eine acyclische Carbamatgruppe. Durch die hohe Polarität dieser Gruppen können diese Gruppen vorteilhafterweise die lonendissoziation und die
Dielektrizitätskonstante des Polymers beziehungsweise Polymerelektrolyten erhöhen und damit vorteilhafterweise die Polysulfidlöslichkeit reduzieren, was insbesondere bei Schwefel-Polyacrylnitril-Kompositen, wie SPAN, besonders vorteilhaft sein kann.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht die ungeladene Gruppe Q für eine, insbesondere cyclische oder acyclische, Carbonsäureestergruppe, beispielsweise Lactongruppe, oder eine, insbesondere cyclische oder acyclische, Carbonsäureestergruppe. Durch die hohe Polarität dieser Gruppen können diese Gruppen vorteilhafterweise die
Dielektrizitätskonstante des Polymers beziehungsweise Polymerelektrolyten erhöhen und damit vorteilhafterweise die Polysulfidlöslichkeit reduzieren, was insbesondere bei Schwefel-Polyacrylnitril-Kompositen, wie SPAN, besonders vorteilhaft sein kann.
Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht die, insbesondere ungeladene, Gruppe Q für eine cyclische Carbonatgruppe oder eine Lactongruppe oder eine Carbamatgruppe, insbesondere eine cyclische Carbamatgruppe oder eine acyclische Carbamatgruppe. Insbesondere kann Q dabei für eine cyclische Carbonatgruppe oder eine, insbesondere cyclische, Lactongruppe oder eine cyclische Carbamatgruppe stehen. Cyclische
Carbonatgruppen, Lactongruppen und/oder cyclische Carbamatgruppe können zur Erhöhung der lonenleitfähigkeit des Polymers insgesamt besonders vorteilhaft sein.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine cyclische Carbonatgruppe, beispielsweise welche einen Fünfring oder einen Sechsring oder einen Siebenring, insbesondere einen Fünfring, bildet. Im
Rahmen einer weiteren speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine Lactongruppe, beispielsweise welche einen Fünfring oder einen Sechsring oder einen Siebenring, insbesondere einen Fünfring, bildet. Im
Rahmen einer weiteren speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine cyclische Carbamatgruppe, beispielsweise welche einen Fünfring oder einen Sechsring oder einen Siebenring, insbesondere einen Fünfring, bildet. Im Rahmen einer weiteren speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine acyclische Carbonatgruppe. Im Rahmen einer weiteren speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine acyclische
Carbonsäureestergruppe. Im Rahmen einer weiteren speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht Q für eine acyclische Carbamatgruppe. Im
Rahmen einer weiteren speziellen Ausführungsform steht Q für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe, insbesondere eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe. Derartige Polymere beziehungsweise Polymerelektrolyte können besonders vorteilhaft, insbesondere als lithiumionenleitfähiger Elektrolyt, beispielsweise Festelektrolyt, in einem Kathodenmaterial, beispielsweise mit einem Schwefel- Kohlenstoff- Korn posit, zum Beispiel mit einem Komposit aus einem,
insbesondere elektrisch leitfähigen, Polymer und Schwefel, insbesondere mit einem Schwefel-Polyacrylnitril(PAN)-Komposit, zum Beispiel SPAN, als
Kathodenaktivmaterial, zum Beispiel in einer Lithium-Schwefel-Zelle, eingesetzt beziehungsweise verwendet werden.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Kathodenmaterial beziehungsweise das mindestens eine Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt weiterhin mindestens ein Leitsalz, insbesondere Lithium- Leitsalz. So kann gegebenenfalls die lonenleitfähigkeit, insbesondere
Lithiumionenleitfähigkeit, weiter erhöht werden. Je nach Polymer kann trotz einer hohen Transferzahl eine geringe Beimischung eines Leitsalzes, insbesondere Lithium- Leitsalzes, von Vorteil sein, um den Glaspunkt des Polymers zu verringern und damit die Gesamtmobilität der Lithiumionen im System zu erhöhen, was jedoch auf Kosten einer Reduktion der Transferzahl gehen kann. Idealerweise kann in diesem Fall ein Leitsalz, insbesondere Lithium- Leitsalz, verwendet werden, dessen Anion gut mit der Gruppe Q wechselwirkt. Zum Beispiel kann Lithiumbis(trifluormethansulfonyl)imid (LiTFSI) bei einer
Sulfonylimidgruppe eingesetzt werden.
Das mindestens eine Leitsalz kann beispielsweise ein Lithium- Leitsalz oder ein Natrium- Leitsalz, insbesondere ein Lithium-Leitsalz, sein. Als Lithium-Leitsalz können gängige Lithium-Leitsalze eingesetzt werden. Beispielsweise kann das mindestens eine Lithium- Leitsalz Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6) und/oder Lithiumbis(trifluormethansulfonyl)imid (LiTFSI) und/oder Lithiumbisoxalatoborat (LiBOB) und/oder Trifluormethansulfonat (LiTriflate) und/oder Lithiumperchlorat (LiCI04) und/oder Lithiumdifluorooxalatoborat (LiDFOB) und/oder
Lithiumtetrafluoroborat (L1 B F4) und/oder Lithiumbromid (LiBr) und/oder
Lithiumiodid (Lil) und/oder Lithiumchlorid (LiCI) umfassen oder sein. Dabei können das Anion Z" und das Anion des mindestens einen Lithium-Leitsalzes unterschiedlich oder identisch sein. Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform sind das Anion des mindestens einen Leitsalzes, insbesondere Lithium-Leitsalzes, und Z" beziehungsweise Q" aus der gleichen Anionenklasse, beispielsweise der Sulfonylimide, zum Beispiel Trifluormethansulfonylimid und/oder
Pentafluorethansulfonylimid und/oder Fluorsulfonylimid, insbesondere
Ttrifluormethansulfonylimid, ausgewählt. So können vorteilhafterweise unerwünschte Nebenreaktionen vermieden werden und insbesondere zudem erzielt werden, dass das Anion des mindestens einen Leitsalzes und Z" beziehungsweise Q" Alkaliionen, insbesondere Lithiumionen, ähnlich, beispielsweise gleich, stark koordinieren, was sich vorteilhaft auf die
lonenmobilität auswirken kann. Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Kathodenmaterial beziehungsweise die später im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Festelektrolyten erläuterten Gegenstände mindestens einen sulfidischen lonenleiter, insbesondere Lithium-Argyroditen und/oder sufidisches Glas, und mindestens ein, insbesondere ionenleitfähiges oder ionenleitendes,
beispielsweise lithiumionenleitfähiges oder lithiumionenleitendes, Polymer, aufweisend mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
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Q
wobei Q für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+, insbesondere Lithiumion, steht, und/oder
wobei der Spacer X mindestens eine, gegebenenfalls weitere, negativ geladene Gruppe Q", insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, insbesondere Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit oder eine Sulfonatgruppe, beispielsweise mindestens eine Sulfonylimidgruppe und/oder mindestens eine Sulfonatgruppe, und ein Gegenion Z+, beispielsweise Alkaliion, insbesondere Lithiumion, umfasst. Derartigen Polymere, welche eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+, beispielsweise Lithiumion, aufweisen können vorteilhafterweise ohne den Zusatz eines Leitsalzes, beispielsweise Lithium- Leitsalzes, verwendet werden beziehungsweise ionenleitend, insbesondere lithiumionenleitend, sein. So kann vorteilhafterweise die spezifische Energiedichte gesteigert werden. Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Kathodenmaterial beziehungsweise die später im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Festelektrolyten erläuterten Gegenstände mindestens einen sulfidischen lonenleiter, insbesondere Lithium-Argyroditen und/oder sufidisches Glas, und mindestens ein, insbesondere ionenleitfähiges oder ionenleitendes, beispielsweise lithiumionenleitfähiges oder
lithiumionenleitendes, Polymer, aufweisend mindestens eine
Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel: + Λ 1
J
X ,
i x ϊ
wobei Q für eine positiv geladene Gruppe Q+ und ein Gegenion Z" steht, und/oder wobei der Spacer X mindestens eine, gegebenenfalls weitere, positiv geladene Gruppe Q+, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mindestens eine Ammoniumiongruppe und/oder mindestens eine Pyridiniumgruppe und/oder mindestens eine Imidazoliumgruppe und/oder mindestens eine Piperidiniumgruppe und/oder mindestens eine
Pyrrolidiniumgruppe und/oder mindestens eine Phosphoniumgruppe und/oder mindestens eine Guanidiniumgruppe und/oder mindestens eine
Morpholiniumgruppe und/oder mindestens eine Uroniumgruppe und/oder mindestens eine Thiouroniumgruppe, und ein Gegenion Z", beispielsweise Leitsalzanion, insbesondere Lithium-Leitsalzanion, umfasst. Durch positiv geladene Gruppen Q+ kann vorteilhafterweise die lonendissoziation des sulfidischen lonenleiters und damit die lonenleitfähigkeit erhöht werden.
Derartige Polymere sind jedoch nur ionenleitfähig, insbesondere
lithiumionenleitfähig, und sollten in Kombination, beispielsweise in Mischung, mit mindestens einem Leitsalz, insbesondere Lithium- Leitsalz, verwendet werden.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Kathodenmaterial beziehungsweise die später im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Festelektrolyten erläuterten Gegenstände mindestens einen sulfidischen lonenleiter, insbesondere Lithium-Argyroditen und/oder sufidisches Glas, und mindestens ein, insbesondere ionenleitfähiges oder ionenleitendes, beispielsweise lithiumionenleitfähiges oder
lithiumionenleitendes, Polymer, wobei das mindestens eine Polymer ein
Polyalkylenoxid, beispielsweise Polyethylenoxid, und/oder ein Polymer mit mindestens einer Alkylenoxid-Gruppe, beispielsweise Ethylenoxid-Gruppe, insbesondere Oligo-Alkylenoxid-Gruppe, zum Beispiel Oligo-Ethylenoxid-Gruppe, und/oder mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel: _L A _|_
l i J
X
I x
Q
umfasst,
wobei Q für eine ungeladene Gruppe Q, insbesondere für eine
Alkylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxid-Gruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxid-Gruppe, steht, und/oder
wobei der Spacer X mindestens eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxid-Gruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxid-Gruppe, umfasst, und/oder
wobei die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- eine Alkylenoxid-Einheit, zum Beispiel eine Oligo-Alkylenoxid-Einheit, insbesondere eine Ethylenoxid- Einheit, zum Beispiel eine Oligo- Ethylenoxid- Einheit, umfasst. Dabei kann das
Kathodenmaterial beziehungsweise die später im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Festelektrolyten erläuterten Gegenstände insbesondere mindestens ein Leitsalz, insbesondere Lithium-Leitsalz, umfassen. Durch Alkylenoxid- Einheiten beziehungsweise -Gruppen und/oder ungeladene Gruppen Q kann vorteilhafterweise die lonenmobilität und damit die lonenleitfähigkeit erhöht werden. Derartige Polymere sind jedoch nur ionenleitfähig, insbesondere lithiumionenleitfähig, und sollten in Kombination, beispielsweise in Mischung, mit mindestens einem Leitsalz, insbesondere Lithium- Leitsalz, verwendet werden.
Im Rahmen einer speziellen Ausführungsform steht Q für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+ und/oder für eine positiv geladene Gruppe Q+ und ein Gegenion Z". Dies hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da hierdurch die lonendissoziation erhöht und die Polysulfidlöslichkeit verringert werden kann. Besonders vorteilhaft können Wiederholungseinheiten mit einer negativ geladenen Gruppe Q" und einem Gegenion Z+ und/oder mit einer positiv geladenen Gruppe Q+ und einem Gegenion Z", in Kombination mit ungeladenen, ionenleitfähigen beziehungsweise -leitenden, Gruppen, beispielsweise
Alkylenoxidgruppen und/oder cyclischen und/oder acyclischen Carbonatgruppen und/oder cyclischen und/oder acyclischen Carbonsäureestergruppen, beispielsweise Lactongruppen und/oder cyclischen und/oder acyclischen Carbamatgruppen, insbesondere Alkylenoxidgruppen, wie Oligo-Alkylenoxid- Gruppen und/oder Polyethern, herausgestellt, da durch die negativ
beziehungsweise positiv geladene Gruppe Q" beziehungsweise Q+ die lonendissoziation erhöht und durch die ungeladene Gruppe Q die lonenmobilität weiter erhöht werden kann, was insgesamt zu einer deutlichen Steigerung der lonenleitfähigkeit, beispielsweise Lithiumionenleitfähigkeit, führen kann.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst der Spacer X mindestens eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, gesättigte oder
ungesättigte, lineare oder verzweigte, Alkylengruppe und/oder mindestens eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, Alkylenoxidgruppe und/oder mindestens eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Phenylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Phenylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, und/oder mindestens eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Phenylengruppe, beispielsweise Oligo-Phenylengruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, und/oder mindestens eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte,
Benzylengruppe, beispielsweise Oligo-Benzylengruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, und/oder mindestens eine
Carbonylgruppe, insbesondere Ketongruppe, zum Beispiel Alkylcarbonylgruppe, und/oder mindestens eine cyclische Carbonatgruppe und/oder mindestens eine Lactongruppe und/oder mindestens eine cyclische Carbamatgruppe und/oder mindestens eine acyclische Carbonatgruppe und/oder mindestens eine acyclische Carbonsäureestergruppe und/oder mindestens eine acyclische Carbamatgruppe und/oder mindestens einen Ethersauerstoff und/oder mindestens eine positiv geladene Gruppe, beispielsweise mindestens eine, insbesondere quartäre, Ammoniumiongruppe und/oder mindestens eine
Pyridiniumgruppe und/oder mindestens eine Imidazoliumgruppe und/oder mindestens eine Piperidiniumgruppe und/oder mindestens eine
Pyrrolidiniumgruppe und/oder mindestens eine, insbesondere quartäre,
Phosphoniumgruppe und/oder mindestens eine Guanidiniumgruppe und/oder mindestens eine Morpholiniumgruppe und/oder mindestens eine Uroniumgruppe und/oder mindestens eine Thiouroniumgruppe, und/oder mindestens eine negativ geladene Gruppe, beispielsweise mindestens eine Sulfonatgruppe und/oder Trifluormethansulfonylimid-Gruppe, zum Beispiel mindestens eine Lithiumsulfonatgruppe und/oder Lithium-Trifluormethansulfonylimid-Gruppe, insbesondere Lithiumbenzolsulfonatgruppe und/oder Lithium- Trifluormethansulfonylimid-Benzol-Gruppe. Dabei kann der Spacer X auch eine Kombination dieser Gruppen aufweisen. Durch einen derartigen Spacer X kann vorteilhafterweise die lonenleitfähigkeit des Polymers beziehungsweise
Polymerelektrolyten insgesamt erhöht werden, beispielsweise wobei durch den Polymerrücken hinsichtlich anderer Eigenschaften optimiert werden kann. Durch die Einführung mindestens einer - gegebenenfalls zusätzlichen - cyclischen Carbonatgruppe und/oder Lactongruppe und/oder cyclischen Carbamatgruppe und/oder acyclischen Carbonatgruppe und/oder acyclischen
Carbonsäureestergruppe und/oder acyclischen Carbamatgruppe und/oder positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise einer, insbesondere quartären, Ammoniumiongruppe und/oder einer Pyridiniumgruppe und/oder einer Imidazoliumgruppe und/oder einer Piperidiniumgruppe und/oder einer Pyrrolidiniumgruppe und/oder einer, insbesondere quartäre, Phosphoniumgruppe und/oder einer Guanidiniumgruppe und/oder einer Morpholiniumgruppe und/oder einer Uroniumgruppe und/oder einer Thiouroniumgruppe, und/oder einer negativ geladenen Gruppe, beispielsweise einer Sulfonylimidgruppe und/oder Sulfonatgruppe, in den Spacer X kann vorteilhafterweise die lonenleitfähigkeit - insbesondere wie im
Zusammenhang mit den korrespondierenden Gruppen Q, Q+ und Q" erläutert - weiter erhöht werden.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Spacer X mindestens eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, Alkylenoxidgruppe, insbesondere Oligo- Alkylenoxid-Gruppe. Dabei kann der Spacer X beispielsweise mindestens eine, beispielsweise substituierte oder unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, Ethylenoxid-Gruppe und/oder Propylenoxid-Gruppe, insbesondere Oligo-Ethylenoxid-Gruppe und/oder Oligo-Propylenoxid-Gruppe, umfassen. Insbesondere kann der Spacer X dabei mindestens eine,
beispielsweise substituierte oder unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, Ethylenoxid-Gruppe, insbesondere Oligo-Ethylenoxid- Gruppe, umfassen. So kann vorteilhafterweise die lonenmobilität erhöht werden. Dies kann im Fall einer positiv geladenen Gruppe Q+ und/oder im Fall einer negativ geladenen Gruppe Q" besonders vorteilhaft sein, insbesondere um dissoziierte Ionen zu mobilisieren und auf diese Weise die lonenleitfähigkeit zu erhöhen. Die mindestens eine Alkylenoxidgruppe des Spacers X kann insbesondere teilweise oder vollständig halogeniert, insbesondere fluoriert, beispielsweise perfluoriert, sein. Durch eine Halogenierung, insbesondere Fluorierung, beispielsweise Perfluorierung, kann vorteilhafterweise die Löslichkeit von Polysulfiden durch das Polymer beziehungsweise den Polymerelektrolyten, insbesondere durch Alkylenoxidgruppen, verringert werden, was bei einer
Verwendung in Kombination mit einem Schwefel- Kohlenstoff- Komposit, beispielsweise Schwefel- Polymer- und/oder -Kohlenstoffmodifikation- Komposit, insbesondere Schwefel- Polymer- Komposit mit, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere kovalent, an das Polymer des Komposits gebundenem Schwefel, beispielsweise einem Schwefel- Polyacrylnitril- Komposit, zum Beispiel einem SPAN-Komposit, als Kathodenmaterial besonders vorteilhaft sein kann.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Spacer X mindestens eine Carbonylgruppe, insbesondere mindestens eine cyclische Carbonatgruppe und/oder mindestens eine Lactongruppe und/oder mindestens eine cyclische Carbamatgruppe und/oder mindestens eine acyclische Carbonatgruppe und/oder mindestens eine acyclische Carbonsäureestergruppe und/oder mindestens eine acyclische Carbamatgruppe. Insbesondere kann der Spacer X dabei mindestens eine acyclische Carbonatgruppe umfassen. So kann vorteilhafterweise ebenfalls die lonenmobilität erhöht werden. Dies kann im Fall einer positiv geladenen Gruppe Q+ und/oder im Fall einer negativ geladenen Gruppe Q" besonders vorteilhaft sein, insbesondere um dissoziierte Ionen zu mobilisieren und auf diese Weise die lonenleitfähigkeit zu erhöhen.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Spacer X mindestens eine, gegebenenfalls weitere, positiv geladene Gruppe Q+, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mindestens eine
Ammoniumiongruppe und/oder mindestens eine Pyridiniumgruppe und/oder mindestens eine Imidazoliumgruppe und/oder mindestens eine Piperidiniumgruppe und/oder mindestens eine Pyrrolidiniumgruppe und/oder mindestens eine Phosphoniumgruppe und/oder mindestens eine
Guanidiniumgruppe und/oder mindestens eine Morpholiniumgruppe und/oder mindestens eine Uroniumgruppe und/oder mindestens eine Thiouroniumgruppe.
Dabei kann der Spacer X beispielsweise mindestens eine Ammoniumgruppe und/oder mindestens eine Pyridiniumgruppe und/oder mindestens eine
Imidazoliumgruppe, zum Beispiel mindestens eine Ammoniumgruppe und/oder mindestens eine Pyridiniumgruppe, und ein Gegenion Z", beispielsweise
Leitsalzanion, insbesondere Lithium-Leitsalzanion, umfassen. Die mindestens eine, gegebenenfalls weitere, positiv geladene Gruppe Q+ des Spacers kann insbesondere wie vorstehend, insbesondere im Rahmen der über den Spacer X angebundenen positiv geladenen Gruppen Q+, erläutert ausgestaltet sein. So kann vorteilhafterweise die lonendissoziation erhöht werden. Dies kann im Fall einer positiv geladenen Gruppe Q+ " und/oder im Fall einer ungeladenen Gruppe
Q besonders vorteilhaft sein, insbesondere um die lonenleitfähigkeit weiter zu erhöhen und die Polysulfidlöslichkeit weiter zu reduzieren.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Spacer X mindestens eine, gegebenenfalls weitere, negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+, beispielsweise ein Alkaliion, beispielsweise Lithiumion und/oder Natriumion, insbesondere ein Lithiumion. Die mindestens eine, gegebenenfalls weitere, negativ geladene Gruppe Q" des Spacers kann insbesondere wie vorstehend, insbesondere im Rahmen der über den Spacer X angebundenen negativ geladenen Gruppen Q", erläutert ausgestaltet sein. Zum Beispiel kann die mindestens eine,
gegebenenfalls weitere, negativ geladene Gruppe Q" des Spacers X eine Gruppe auf der Basis eines Leitsalzanions, insbesondere eines Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit und/oder eine Sulfonatgruppe sein. Beispielsweise kann dabei der Spacer X mindestens eine
Sulfonylimidgruppe, zu Beispiel mindestens eine Trifluormethansulfonylimid- Gruppe und/oder Perfluorethansulfonylimid-Gruppe und/oder Fluorsulfonylimid- Gruppe, insbesondere mindestens eine Trifluormethansulfonylimid-Gruppe, und/oder mindestens eine Sulfonatgruppe, umfassen. So kann vorteilhafterweise die lonendissoziation erhöht werden. Dies kann im Fall einer negativ geladenen Gruppe Q" " und/oder im Fall einer ungeladenen Gruppe Q besonders vorteilhaft sein, insbesondere um die lonenleitfähigkeit weiter zu erhöhen und die
Polysulfidlöslichkeit weiter zu reduzieren. Die mindestens eine Alkylengruppe des Spacers X kann beispielsweise eine
Kettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, insbesondere von > 1 bis < 13 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel von > 1 bis < 4 Kohlenstoffatomen oder von > 4 bis < 8 Kohlenstoffatomen und/oder von > 9 bis < 13 Kohlenstoffatomen, aufweisen. Zum Beispiel kann dabei die Alkylengruppe des Spacers X eine gesättigte Alkylengruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -
(CH2)ai- mit 1 < a1 < 15, beispielsweise 1 < a1 < 12, zum Beispiel 1 < a1 < 3, stehen.
Die mindestens eine Alkylenoxidgruppe des Spacers X kann zum Beispiel eine Ethylenoxidgruppe und/oder eine Propylenoxidgruppe sein. Insbesondere kann die mindestens eine Alkylenoxidgruppe eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxidgruppe und/oder Oligo-Propylenoxidgruppe, sein. Insbesondere kann die Alkylenoxidgruppe beziehungsweise Oligo- Alkylenoxidgruppe > 1 beziehungsweise > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise > 1 beziehungsweise > 2 bis < 4 Wiederholungseinheiten, aufweisen. Zum Beispiel kann dabei die mindestens eine Alkylenoxideinheit die allgemeine chemische Formel: -[CH2-CH2-0-]b mit 1 < b < 10, beispielsweise 1 < oder 2 < b < 4, aufweisen.
Die Anbindung der mindestens eine Alkylenoxidgruppe des Spacers X an den Polymerrücken -[A]- und die Gruppe Q, zum Beispiel die Pyridiniumgruppe, Ammoniumgruppe, Imidazoliumgruppe, Piperidiniumgruppe,
Pyrrolidiniumgruppe, Phosphoniumgruppe, Guanidiniumgruppe,
Morpholiniumgruppe, Uroniumgruppe, Thiouroniumgruppe, cyclische
Carbonatgruppe, Lactongruppe, cyclische Carbamatgruppe, acyclische
Carbonatgruppe, acyclische Carbonsäureestergruppe, acyclische
Carbamatgruppe, Sulfonylimidgruppe oder Sulfonatgruppe, kann dabei jeweils über eine, insbesondere gesättigte und/oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, Alkylengruppe, zum Beispiel Methylengruppen, und/oder
Alkoxygruppe erfolgen. Dabei kann der Spacer X beispielsweise eine Alkyl- Alkylenoxid-Alkyl-Gruppe, zum Beispiel eine Alkyl-Oligo-Alkylenoxid-Alkyl- Gruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai-[CH2-CH2- 0-]bi-(CH2)ai- mit 1 < a1 < 12, insbesondere 1 < a1 < 3, 1 < b1 < 10,
insbesondere 1 < oder 2 < b1 < 4, und 1 < a1 ' < 12, insbesondere 1 < a1 ' < 3, oder eine Alkoxy-Alkylenoxid-Alkyl-Gruppe, zum Beispiel Alkoxy-Oligo-
Alkylenoxid-Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: - (CH2)a2-0-[CH2-CH2-0-]b2-(CH2)a2- mit 1 < a2 < 12, insbesondere 1 < a2 < 3, 1 < b2 < 10, insbesondere 1 < oder 2 < b2 < 4, und 1 < a2' < 12, insbesondere 1 < a2' < 3, sein.
Die mindestens eine Phenylenoxidgruppe und/oder die mindestens eine
Phenylengruppe und/oder die mindestens eine Benzylengruppe des Spacers X kann insbesondere mit einer oder mehreren Alkylseitenkette/n und/oder einer oder mehreren Alkylenoxidseitenkette/n, beispielsweise Oligo- Alkylenoxidseitenkette/n, zum Beispiel Oligo-Ethylenoxid-Seitenkette/n und/oder
Oligo-Propylenoxid-Seitenkette/n, und/oder einer oder mehreren cyclischen Carbonatgruppe/n und/oder Lactongruppe/n und/oder cyclischen
Carbamatgruppe/n und/oder acyclischen Carbonatgruppe/n und/oder acyclischen Carbonsäureestergruppe/n und/oder acyclischen Carbamatgruppe/n und/oder einer oder mehreren geladenen Gruppen, beispielsweise quartären
Ammoniumiongruppe/n und/oder Pyridiniumgruppe/n und/oder
lmidazoliumgruppe/n und/oder Piperidiniumgruppe/n und/oder
Pyrrolidiniumgruppe/n und/oder, insbesondere quartären, Phosphoniumgruppe/n und/oder Guanidiniumgruppe/n und/oder Morpholiniumgruppe/n und/oder Uroniumgruppe/n und/oder Thiouroniumgruppe/n und/oder Sulfonylimidgruppe/n und/oder Sulfonatgruppe/n, beispielsweise Lithiumsulfonatfgruppen, substituiert sein. So kann die lonenleitfähigkeit vorteilhafterweise - insbesondere wie im Zusammenhang mit den korrespondierenden Gruppen Q, Q+ und Q" erläutert - weiter erhöht werden. Beispielsweise kann der Spacer X eine oder mehrere Phenylenoxidgruppe/n und/oder Phenylengruppe/n und/oder Benzylengruppe/n umfassen. Zwischen Phenylenoxidgruppen und/oder Phenylengruppen und/oder Benzylengruppen des Spacers X kann dabei (jeweils) eine, insbesondere gesättigte und/oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte oder unhalogenierte, zum Beispiel teilweise fluorierte oder perfluorierte oder unfluorierte, Alkylengruppe und/oder Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel Oligo- Ethylenoxidgruppe und/oder Oligo-Propylenoxidgruppe, eingefügt sein.
Die Anbindung der mindestens einen Carbonylgruppe des Spacers X an den Polymerrücken -[A]- und die Gruppe Q, zum Beispiel die cyclische
Carbonatgruppe, Lactongruppe, cyclische Carbamatgruppe, acyclische
Carbonatgruppe, acyclische Carbonsäureestergruppe, acyclische
Carbamatgruppe, Pyridiniumgruppe, Ammoniumgruppe, Imidazoliumgruppe, Piperidiniumgruppe, Pyrrolidiniumgruppe, Phosphoniumgruppe,
Guanidiniumgruppe, Morpholiniumgruppe, Uroniumgruppe, Thiouroniumgruppe,
Sulfonylimidgruppe oder Sulfonatgruppe, kann dabei jeweils über eine, insbesondere gesättigte und/oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte oder unhalogenierte, zum Beispiel teilweise fluorierte oder perfluorierte oder unfluorierte, Alkylengruppe und/oder Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum
Beispiel Oligo-Ethylenoxidgruppe und/oder Oligo-Propylenoxidgruppe, erfolgen.
Beispielsweise kann der Spacer X eine oder mehrere - beispielsweise zu Q analoge - cyclische Carbonatgruppe/n und/oder Lactongruppe/n und/oder cyclische Carbamatgruppe/n und/oder acyclische Carbonatgruppe/n und/oder acyclische Carbonsäureestergruppe/n und/oder acyclische Carbamatgruppe/n und/oder - beispielsweise zu Q+ analoge - Ammoniumiongruppe/n und/oder Pyridiniumgruppe/n und/oder lmidazoliumgruppe/n und/oder
Piperidiniumgruppe/n und/oder Pyrrolidiniumgruppe/n und/oder
Phosphoniumgruppe/n und/oder Guanidiniumgruppe/n und/oder
Morpholiniumgruppe/n und/oder Uroniumgruppe/n und/oder
Thiouroniumgruppe/n und/oder - beispielsweise zu Q" analoge - Sulfonylimidgruppe/n und/oder Sulfonatgruppe/n, zum Beispiel
Benzolsulfonylimidgruppe/n und/oder Benzolsulfonatgruppe/n, umfassen. Die Anbindung der cyclischen Carbonatgruppe, Lactongruppe, cyclischen
Carbamatgruppe, acyclischen Carbonatgruppe, acyclischen
Carbonsäureestergruppe, acyclischen Carbamatgruppe, Ammoniumiongruppe, Pyridiniumgruppe, Imidazoliumgruppe, Piperidiniumgruppe, Pyrrolidiniumgruppe, Phosphoniumgruppe, Guanidiniumgruppe, Morpholiniumgruppe, Uroniumgruppe, Thiouroniumgruppe, Sulfonylimidgruppe beziehungsweise Sulfonatgruppe, beispielsweise Benzolsulfonylimidgruppe und/oder Benzolsulfonatgruppe, des Spacers X an den Polymerrücken -[A]- und/oder an eine weitere cyclische Carbonatgruppe, Lactongruppe, cyclische Carbamatgruppe, acyclische
Carbonatgruppe, acyclische Carbonsäureestergruppe, acyclische
Carbamatgruppe, Ammoniumiongruppe, Pyridiniumgruppe, Imidazoliumgruppe, Piperidiniumgruppe, Pyrrolidiniumgruppe, Phosphoniumgruppe,
Guanidiniumgruppe, Morpholiniumgruppe, Uroniumgruppe, Thiouroniumgruppe, Sulfonylimidgruppe beziehungsweise Sulfonatgruppe des Spacers X und/oder zwischen einer cyclischen Carbonatgruppe, Lactongruppe, cyclischen
Carbamatgruppe, acyclischen Carbonatgruppe, acyclischen
Carbonsäureestergruppe, acyclischen Carbamatgruppe, Ammoniumiongruppe, Pyridiniumgruppe, Imidazoliumgruppe, Piperidiniumgruppe, Pyrrolidiniumgruppe, Phosphoniumgruppe, Guanidiniumgruppe, Morpholiniumgruppe, Uroniumgruppe, Thiouroniumgruppe, Sulfonylimidgruppe beziehungsweise Sulfonatgruppe, beispielsweise Benzolsulfonylimidgruppe und/oder Benzolsulfonatgruppe, des Spacers X und/oder an die, beispielsweise endständige, Gruppe Q, zum Beispiel die cyclische Carbonatgruppe, Lactongruppe, cyclische Carbamatgruppe, acyclische Carbonatgruppe, acyclische Carbonsäureestergruppe, acyclische Carbamatgruppe, Pyridiniumgruppe, Ammoniumgruppe, Imidazoliumgruppe, Piperidiniumgruppe, Pyrrolidiniumgruppe, Phosphoniumgruppe,
Guanidiniumgruppe, Morpholiniumgruppe, Uroniumgruppe, Thiouroniumgruppe, Sulfonylimidgruppe oder Sulfonatgruppe kann dabei insbesondere (jeweils) über eine, insbesondere gesättigte und/oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte oder unhalogenierte, zum Beispiel teilweise fluorierte oder perfluorierte oder unfluorierte, Alkylengruppe und/oder Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel Oligo-Ethylenoxidgruppe und/oder Oligo-Propylenoxidgruppe, erfolgen.
Zum Beispiel kann der Spacer X ein, insbesondere gesättigter und/oder ungesättigter, linearer oder verzweigter, Alkylenspacer sein. Im Falle eines Alkylenspacers X, insbesondere im gesättigten Falle, kann die Anzahl der Kohlenstoffatome im Spacer insbesondere > 1 bis < 12, zum Beispiel von > 1 bis < 4, betragen. Beispielsweise kann der Alkylenspacer auf der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 12, insbesondere 1 < a1 < 3, basieren. Oder der Spacer X kann zum Beispiel ein Alkylenoxidspacer, beispielsweise Oligo-Alkylenoxidspacer, zum Beispiel ein Oligo-Ethylenoxidspacer oder Oligo- Propylenoxidspacer, sein. Im Falle einer Ausführung als Oligo-Alkylenoxidspacer kann die Anzahl der Wiederholungseinheiten beispielsweise > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, insbesondere > 2 bis < 4, betragen. Dabei kann die
Anbindung der Alkylenoxideinheit, beispielsweise Oligo-Alkylenoxideinheit, zum Beispiel der Oligo-Ethylenoxideinheit oder Oligo-Propylenoxideinheit, an den Polymerrücken -[A]- beziehungsweise die Gruppe Q, zum Beispiel die cyclische Carbonatgruppe, Lactongruppe, cyclische Carbamatgruppe, acyclische
Carbonatgruppe, acyclische Carbonsäureestergruppe, acyclische
Carbamatgruppe, Pyridiniumgruppe, Ammoniumgruppe, Imidazoliumgruppe, Piperidiniumgruppe, Pyrrolidiniumgruppe, Phosphoniumgruppe,
Guanidiniumgruppe, Morpholiniumgruppe, Uroniumgruppe, Thiouroniumgruppe, Sulfonylimidgruppe oder Sulfonatgruppe, insbesondere jeweils über eine, insbesondere gesättigte und/oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
Alkylengruppe, zum Beispiel Methylengruppen, erfolgen. Beispielsweise kann der Alkylenoxidspacer auf der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)a3-[CH2-CH2- 0]b3-(CH2)a3- mit 1 < b3 < 10, insbesondere 1 < b3 < 4, und 1 oder 0 < a3 < 3, beispielsweise a3 = 1 , basieren.
Oder der Spacer X kann zum Beispiel ein Spacer auf Basis von, insbesondere substituiertem oder unsubstituiertem, Phenylenoxid und/oder Phenylen und/oder Benzylen sein. Insbesondere kann dabei der Spacer mehrere
Phenylenoxideinheiten und/oder Phenyleneinheiten und/oder Benzyleneinheiten umfassen. Zwischen Phenylenoxideinheiten und/oder Oligo-
Phenylenoxideinheiten und/oder Phenyleneinheiten und/oder Oligo- Phenyleneinheiten und/oder Benzyleneinheiten und/oder Oligo- Benzyleneinheiten des Spacers X kann dabei (jeweils) eine, insbesondere gesättigte und/oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte oder unhalogenierte, zum Beispiel teilweise fluorierte oder perfluorierte oder unfluorierte, Alkylengruppe und/oder Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel Oligo- Ethylenoxidgruppe und/oder Oligo-Propylenoxidgruppe, eingefügt sein. Eine Substitution kann dabei insbesondere mit einer oder mehreren Alkylseitenkette/n und/oder einer oder mehreren Alkylenoxidseitenkette/n, beispielsweise Oligo- Alkylenoxidseitenkette/n, zum Beispiel Oligo-Ethylenoxid-Seitenkette/n und/oder Oligo-Propylenoxid-Seitenkette/n, und/oder einer oder mehreren cyclischen Carbonatgruppe/n und/oder Lactongruppe/n und/oder cyclischen
Carbamatgruppe/n und/oder acyclischen Carbonatgruppe/n und/oder acyclischen Carbonsäureestergruppe/n und/oder acyclischen Carbamatgruppe/n und/oder einer oder mehreren geladenen Gruppen, beispielsweise quartären
Ammoniumgruppe/n und/oder Pyridiniumgruppe/n und/oder Imidazoliumgruppe/n und/oder Piperidiniumgruppe/n und/oder Pyrrolidiniumgruppe/n und/oder, beispielsweise quartären, Phosphoniumgruppe/n und/oder Guanidiniumgruppe/n und/oder Morpholiniumgruppe/n und/oder Uroniumgruppe/n und/oder
Thiouroniumgruppe/n und/oder Sulfonylimidgruppe/n und/oder Sulfonatgruppe/n, beispielsweise Lithiumsulfonylimidgruppe/n und/oder Lithiumsulfonatgruppe/n, erfolgen. Oder der Spacer X kann zum Beispiel ein Carbonylspacer, beispielsweise ein
Alkylen/Alkylenoxid-Carbonyl-Alkylen/Alkylenoxid-Spacer sein.
Oder der Spacer X kann beispielsweise ein Ethersauerstoff (-0-) sein. Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung ist der Spacer X ein Alkylen- und/oder Alkylenoxid-Spacer, beispielsweise ein Alkylen- und/oder Oligo- Alkylenoxid-Spacer, zum Beispiel ein Etyhlenoxid- und/oder Oligo-Ethylenoxid- Spacer. Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform steht -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit, welche (zumindest) eine Alkylenoxid- Einheit, insbesondere Ethylenoxid- Einheit (PEO) und/oder Propylenoxid-Einheit, beispielsweise Oligo- Alkylenoxid- Einheit, zum Beispiel Oligo- Ethylenoxid- Einheit und/oder Oligo- Propylenoxid- Einheit, und/oder eine, eine Carbonatgruppe, insbesondere eine organische Carbonatgruppe, umfassende Einheit und/oder eine Siloxan- Einheit und/oder eine Phosphazen- Einheit und/oder eine Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine Methacrylat- Einheit und/oder eine Phenylen-Einheit und/oder eine Phenylenoxid- Einheit und/oder eine Benzylen- Einheit und/oder eine Alkylen- Einheit umfasst. Beispielsweise kann -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit stehen, welche einen Polyether, insbesondere Polyethylenoxid (PEO) und/oder Polypropylenoxid, und/oder polymerisierte, insbesondere organische,
Carbonatgruppe/n umfassende Wiederholungseinheiten, beispielsweise ein Polycarbonat und/oder ein Polymer aus Polymerrücken bildenden
Struktureinheiten mit Carbonatgruppen enthaltenden Seitengruppen, und/oder ein Polysiloxan und/oder ein Polyphosphazen und/oder ein
Poly(methyl)methacrylat und/oder ein Polymethacrylat und/oder ein
Polyphenylen, beispielsweise ein para-Polyphenylen, und/oder ein
Polyphenylenoxid und/oder ein Polybenzylen und/oder ein Polyolefin, beispielsweise Polypropylen und/oder Polyethylen, umfasst und/oder bildet. Zum Beispiel kann -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit stehen, welche auf einem Polyether, insbesondere Polyethylenoxid (PEO) und/oder
Polypropylenoxid, und/oder einer polymerisierten, insbesondere organische, Carbonatgruppe/n, umfassenden Wiederholungseinheiten und/oder einem Polysiloxan und/oder einem Polyphosphazen und/oder einem
Poly(methyl)methacrylat und/oder einem Polymethacrylat und/oder einem Polyphenylen, beispielsweise eine para-Polyphenylen, und/oder einem
Polyphenylenoxid und/oder einem Polybenzylen und/oder einem Polyolefin, beispielsweise Polypropylen und/oder Polyethylen, basiert.
Im Rahmen einer speziellen Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Siloxan. So kann vorteilhafterweise eine geringe Glasübergangstemperatur des Polymers und damit eine hohe lonenleitfähigkeit erzielt werden.
Im Rahmen einer weiteren, insbesondere alternativen oder zusätzlichen, speziellen Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Phosphazen- Einheit. So kann vorteilhafterweise ebenfalls eine geringe Glasübergangstemperatur des Polymers und damit eine hohe lonenleitfähigkeit erzielt werden.
Im Rahmen einer weiteren, insbesondere alternativen oder zusätzlichen, speziellen Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine Methacrylat- Einheit. Diese können vorteilhafterweise synthetisch einfacher zugänglich als
Phosphazene sein.
Im Rahmen einer weiteren, insbesondere alternativen oder zusätzlichen, speziellen Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Phenylen-Einheit. Insbesondere kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine para-Phenylen-Einheit umfassen. So kann vorteilhafterweise zusätzlich eine elektrische Leitfähigkeit erzielt werden. Zudem können Phenylen- Einheiten beziehungsweise Polyphenylene auf einfache Weise einfach oder mehrfach substituiert, beispielsweise sulfoniert, werden.
Insbesondere sind auch Mehrfachsulfonierungen der Phenyleneinheit und/oder des daraus ausgebildeten Polyphenyl-Polymerrückens möglich. Beispielsweise kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Phenylenoxid- Einheit umfassen. Über den Sauerstoff können vorteilhafterweise auf einfache Weise - gegebenenfalls über einen Spacer X - Gruppen Q, Q+ und/oder Q" angebunden werden. Beispielsweise kann die Polymerrücken bildende Einheit - [A]- eine mindestens einfach sulfonierte, beispielsweise mehrfach sulfonierte, Phenylen-Einheit umfassen oder sein. Zum Beispiel kann das Polymer beziehungsweise der Polyelektrolyt ein Sulfonatgruppen, insbesondere
Lithiumsulfonatgruppen, substituiertes Polyphenylen, beispielsweise para- Polyphenylen, beispielsweise welches mindestens eine Phenylen- Wiederholungseinheit umfasst, die mindestens einfach mit einer Sulfonatgruppe, insbesondere Lithiumsulfonatgruppe, beispielsweise mit mehreren
Sulfonatgruppen, insbesondere Lithiumsulfonatgruppen, substituiert ist, umfassen oder sein. Dies hat sich als vorteilhaft erwiesen, da so die Anzahl der anionischen Einheiten und damit Lithiumionen-Ladungsträger pro
Phenyleneinheit erhöht werden kann. Neben der Sulfonatgruppen substituierten Phenylen-Einheit kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise in Form eines Polyphenylens, noch eine oder mehrere andere Phenylen- Einheiten, beispielsweise eine unsubstituierte Phenylen-Einheit und/oder eine einfach oder mehrfach mit jeweils einer Gruppe Q, beispielsweise Q+
beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, und einem Spacer X, insbesondere Xx, substituierte Phenylen-Einheit, umfassen. Im Rahmen einer weiteren, insbesondere alternativen oder zusätzlichen, speziellen Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Benzylen- Einheit.
Im Rahmen einer weiteren, insbesondere alternativen oder zusätzlichen, speziellen Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Alkylen- Einheit.
Im Rahmen einer weiteren, insbesondere alternativen oder zusätzlichen, speziellen Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Alkylenoxid- Einheit, insbesondere Ethylenoxid- Einheit (PEO) und/oder Propylenoxid- Einheit, beispielsweise Oligo- Alkylenoxid- Einheit, zum Beispiel Oligo-Ethylenoxid-Einheit und/oder Oligo-Propylenoxid- Einheit, insbesondere Oligo-Ethylenoxid-Einheit. So kann vorteilhafterweise die lonenmobilität und damit die lonenleitfähigkeit erhöht werden.
Im Rahmen einer weiteren, insbesondere alternativen oder zusätzlichen, speziellen Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine, eine Carbonatgruppe, insbesondere eine organische
Carbonatgruppe, umfassende Einheit. So kann vorteilhafterweise die Polarität des Polymerrückens erhöht werden und damit die Polysulfidlöslichkeit positiv beeinflusst, insbesondere reduziert, werden kann. Polymerisierte, insbesondere organische, Carbonatgruppen umfassende Wiederholungseinheiten können beispielsweise ein Polycarbonat, das heißt einen Polyester dessen
Polymerrücken, beispielsweise mittels Kondensationsreaktion verknüpfte, insbesondere veresterte, Carbonatgruppen umfasst, bilden. Alternativ oder zusätzlich dazu können polymerisierte, insbesondere organische,
Carbonatgruppen umfassende Wiederholungseinheiten jedoch auch ein Polymer aus Polymerrücken bildenden Struktureinheiten mit, insbesondere organische, Carbonatgruppen enthaltenden Seitengruppen bilden. Durch die
Carbonatgruppen enthaltenden Seitengruppen kann dabei vorteilhafterweise die lonenleitfähigkeit des Polymers insgesamt erhöht werden. Der ausgebildete Polymerrücken kann dabei selbst Carbonatgruppen umfassen, beispielsweise ein Polycarbonat, sein oder auch Carbonatgruppen frei, insbesondere kein
Polycarbonat, sein. Beispielsweise kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- eine Einheit mit einer Polymerrücken bildenden Struktureinheit und mit einer, eine Carbonatgruppe enthaltenden Seitengruppe umfassen. Dabei kann die, die Carbonatgruppe enthaltende Seitengruppe zum Beispiel an ein Atom der Polymerrücken bildenden Struktureinheit angebunden sein. Beispielsweise kann die, die Carbonatgruppe enthaltende Seitengruppe jedoch auch cyclisch, beispielsweise in Form eines Fünfrings oder Sechsrings oder Siebenrings, insbesondere Fünfrings, an die Polymerrücken bildende Struktureinheit, insbesondere an zwei Atome der Polymerrücken bildenden Struktureinheit, angebunden sein. Insbesondere kann dabei eine Carbonatgruppe eine cyclisch an die Polymerrücken bildende Struktureinheit angebundene Seitengruppe bilden. Beispielsweise kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- eine Einheit mit einer Polymerrücken bildenden Struktureinheit und mit einer Carbonatgruppe umfassen, wobei die Carbonatgruppe eine, an die Polymerrücken bildende Struktureinheit cyclisch angebundene Seitengruppe bildet. Zum Beispiel kann dabei die Carbonatgruppe über zwei Sauerstoffatome an zwei Atome der Polymerrücken bildenden Struktureinheit angebunden sein und beispielsweise (zusammen mit Atomen der Polymerrücken bildenden Struktureinheit) einen Fünfring oder Sechsring oder Siebenring, insbesondere Fünfring, bilden.
Die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- kann sowohl monofunktionalisiert als auch polyfunktionalisiert, beispielsweise bifunktionalisiert, trifunktionalisiert oder tetrafunktionalisiert, mit der über den Spacer X angebundenen Gruppe Q sein. Dabei kann unter einer polyfunktionalisierten Polymerrücken bildende Einheit - [A]- insbesondere eine Polymerrücken bildende Einheit -[A]- verstanden werden, welche mit mindestens zwei Gruppen Q, beispielsweise Q+ und/oder Q" und/oder Q, funktionalisiert ist, insbesondere wobei jeweils eine Gruppe Q, beispielsweise Q+ beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, - gegebenenfalls über einen Spacer X, insbesondere Xx, - an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- angebunden ist.
Im Folgenden werden beispielhaft einige allgemeine chemische Formeln vorgestellt, auf weichen die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q):
Figure imgf000050_0001
- und beispielsweise auch die später erläuterten Polymerrücken bildenden Einheiten -[A,]-, -[An]-, -[Am]-, -[Α,ν]-, -[Av]-, -[AVi]-, -[AVII]-, -[Avm]-, -[Ax]-, -[AJ-, - [AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Ae]-, -[Af]-, -[Az]- beziehungsweise -[AZJ- und speziellen Wiederholungseinheiten - basieren kann. Im Fall einer Darstellung einer
Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- kann xq dabei (jeweils) für eine
Anbindungsstelle stehen, an welcher die beziehungsweise (jeweils) eine Gruppe Q, beispielsweise über einen Spacer X, insbesondere Xx, (im Fall x = 0 indirekt über den Spacer oder im Fall x = 0 direkt) an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- angebunden ist. Im Fall einer Darstellung einer Wiederholungseinheit ([A]-X- Q) kann xq für XQ, also den beziehungsweise (jeweils) einen Spacer X, insbesondere Xx, und die beziehungsweise (jeweils) eine Gruppe Q,
beispielsweise Q+ beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, stehen.
Zum Beispiel kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) eine Alkylenoxid-Einheit, beispielsweise
Eth lenoxid- Einheit, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000050_0002
und/oder eine oder Propylenoxid-Wiederholungseinheit der all emeinen chemischen Formel:
Figure imgf000050_0003
umfassen beziehungsweise sein.
Alternativ oder zusätzlich dazu, kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) eine Wiederholungseinheit mit einer Polymerrücken bildenden Struktureinheit und mit einer, an die Polymerrücken bildende Struktureinheit cyclisch angebundenen Carbonatg der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000051_0001
umfassen beziehungsweise sein.
Alternativ oder zusätzlich dazu, kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) eine Siloxan- Einheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000051_0002
umfassen beziehungsweise sein, insbesondere wobei R für eine Alkylgruppe, beispielsweise für eine Methyl-, Ethyl- und/oder Propyl-Gruppe, zum Beispiel eine Methylgruppe, steht. Zum Beispiel kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) eine Siloxan- Einheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000051_0003
umfassen beziehungsweise sein.
Alternativ oder zusätzlich dazu, kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) eine Phosphazen-Einheit der allgemeinen chemischen Formel: und/oder
Figure imgf000052_0001
umfassen beziehungsweise sein, insbesondere wobei R' für Wasserstoff oder (vorzugsweise) für eine Alkylgruppe, beispielsweise für eine Methyl-, Ethyl- und/oder Propyl-Gruppe, zum Beispiel eine Methylgruppe, steht.
Alternativ oder zusätzlich dazu, kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) eine Methylmethacrylat- Einheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000052_0002
umfassen beziehungsweise sein.
Alternativ oder zusätzlich dazu, kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) eine Methacrylat-Einheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000052_0003
umfassen beziehungsweise sein. Alternativ oder zusätzlich dazu, kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) eine Phenylen-Einheit der all emeinen chemischen Formel:
Figure imgf000053_0001
beispielsweise umfassen beziehungsweise sein.
Alternativ oder zusätzlich dazu, kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) eine Etyhlen- Einheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000053_0002
und/oder eine Propylen-Einheit der allgemeinen chemischen
Formel:
Figure imgf000053_0003
umfassen beziehungsweise sein.
Beispielsweise kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, (zumindest) eine Einheit mit einer Polymerrücken bildenden Struktureinheit und mit einer, eine Carbonatgruppe enthaltenden Seitengruppe umfassen. So kann
vorteilhafterweise die lonenleitfähigkeit des Polymers insgesamt erhöht werden. Dabei kann die, die Carbonatgruppe enthaltende Seitengruppe zum Beispiel an ein Atom der Polymerrücken bildenden Struktureinheit angebunden sein. Zum Beispiel kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, (zumindest) eine Einheit mit einer Polymerrücken bildenden Struktureinheit und einer Carbonatgruppe sein, welche eine, an die Polymerrücken bildende Struktureinheit cyclisch angebundene Seitengruppe bildet. Beispielsweise kann dabei die
Carbonatgruppe über zwei Sauerstoffatome an zwei Atome der Polymerrücken bildenden Struktureinheit angebunden sein und beispielsweise (zusammen mit der Polymerrücken bildenden Struktureinheit) einen Fünfring oder Sechsring oder Siebenring, insbesondere Fünfring, bilden.
Im Rahmen einer speziellen Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Siloxan- Einheit und/oder eine
Phosphazen- Einheit und/oder eine Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine Methacrylat- Einheit und/oder eine Phenylen- Einheit, insbesondere eine para- Phenylen- Einheit. Insbesondere kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Siloxan- Einheit und/oder eine Phosphazen- Einheit und/oder eine Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine Methacrylat- Einheit umfassen. Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine
Methacrylat- Einheit und/oder eine Siloxan- Einheit. Durch Phosphazene und/oder Siloxane kann vorteilhafterweise eine geringe Glasübergangstemperatur des Polymers und damit eine hohe lonenleitfähigkeit erzielt werden.
Methylmethacrylate und/oder Methacrylat können vorteilhafterweise eine
Vereinfachung der Synthese ermöglichen. Durch Phenylen- Einheiten kann vorteilhafterweise zusätzlich eine elektrische Leitfähigkeit erzielt werden. Zudem können Phenylen- Einheiten beziehungsweise Polyphenylene auf einfache Weise einfach oder mehrfach substituiert, beispielsweise sulfoniert, werden.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine polyfunktionalisierte, beispielsweise
bifunktionalisierte, Siloxan- Einheit und/oder eine polyfunktionalisierte,
beispielsweise bifunktionalisierte oder tetrafunktionalisierte, zum Beispiel oder durch eine Verzweigung in einer oder mehrerer Seitenketten polyfunktionalisierte, beispielsweise tetrafunktionalisierte, Phosphazen- Einheit und/oder polyfunktionalisierte, beispielsweise bifunktionalisierte,
Methylmethacrylat- Einheit und/oder polyfunktionalisierte, beispielsweise bifunktionalisierte, Methacrylat- Einheit und/oder polyfunktionalisierte,
beispielsweise bifunktionalisierte, Phenylen- Einheit. Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine polyfunktionalisierte, beispielsweise
bifunktionalisierte, Siloxan- Einheit und/oder eine polyfunktionalisierte,
beispielsweise bifunktionalisierte oder tetrafunktionalisierte, zum Beispiel oder durch eine Verzweigung in einer oder mehrerer Seitenketten
polyfunktionalisierte, beispielsweise tetrafunktionalisierte, Phosphazen- Einheit. Im Rahmen einer sehr speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- (zumindest) eine polyfunktionalisierte, beispielsweise bifunktionalisierte, Siloxan- Einheit. So kann das Polymer vorteilhafterweise auf einfache Weise mit mehreren Gruppen Q ausgestattet werden.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- - beziehungsweise die später erläuterten Polymerrücken bildenden
Einheiten -[AJ-, -[An]-, -[Am]-, -[Α,ν]-, -[Av]-, -[AVi]-, -[AVn]-, -[AVin]-, -[Α,χ]-, -[AJ-, - [AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[Az]- beziehungsweise -[AZJ- - und/oder der Spacer X - beziehungsweise die später erläuterten Spacer (X|), (XM), (Xm), (X|V), (Xv), (Xvi), (Χνιι), (XVIII), (Xix), (Xa), (Xb), (XJ, (Xd), (X«), (Xf) beziehungsweise (Xz) - und/oder die Gruppe Q, beispielsweise Q+ und/oder Q" und/oder Q, insbesondere teilweise oder vollständig, halogeniert, beispielsweise fluoriert, gegebenenfalls perfluoriert. Dabei können insbesondere (zumindest) Alkylenoxidgruppen und/oder Alkylengruppen und/oder Alkylgruppen und/oder Alkyoxygruppen halogeniert, insbesondere fluoriert, gegebenenfalls perfluoriert, sein. Durch Fluorieren, insbesondere von Alkylenoxidgruppen, wie Ethylenoxidgruppen und/oder Propylenoxidgruppen, und/oder Polyethern und/oder Alkylgruppen und/oder Alkylengruppen und/oder Alkyoxygruppen kann vorteilhafterweise die Löslichkeit von Polysulfiden durch das Polymer herabgesetzt werden. So kann wiederum vorteilhafterweise ein Herauslösen von Polysulfiden aus dem
Kathodenaktivmaterial, beispielsweise einem Schwefel- Kohlenstoff- Komposit, zum Beispiel einem Schwefel- Polymer- Komposit, insbesondere einem Schwefel- Polyacrylnitril- Komposit, wie SPAN, und damit ein Aktivmaterialverlust verringert beziehungsweise vermieden werden und auf diese Weise die Leistungsfähigkeit, Zyklenbeständigkeit und Lebensdauer einer damit ausgestatteten Lithium- Schwefel-Zelle beziehungsweise eines damit ausgestatten Energiesystems, beispielsweise einer Lithium-Schwefel-Batterie, verbessert werden. Eine
Fluorierung kann außerdem einen positiven Einfluss auf die Transferzahl haben und kann insbesondere die Transferzahl erhöhen. Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst daher der Spacer X - beziehungsweise die später erläuterten Spacer (X|), (XM), (Xm), (X|V), (Xv), (Xvi), (Χνιι), (XVIII), (Xix), (Xa), (Xb), (Xc), (Xd), (X«), (Xf), (Xz) beziehungsweise (XZ1) - und/oder die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- - beziehungsweise die später erläuterten Polymerrücken bildenden Einheiten -[AJ-, -[AJ-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, - [Av,]-, -[Av,,]-, -[Av,,,]-, -[Α,χ]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- - und/oder die Gruppe Q beziehungsweise Q+ beziehungsweise Q" - beziehungsweise die im Folgenden näher erläuterten Gruppen mit R10-R213 - eine fluorierte, insbesondere perfluorierte, Alkylenoxid- Einheit, beispielsweise Ethylenoxid- Einheit und/oder Propylenoxid-Einheit, insbesondere Ethylenoxid- Einheit, beispielsweise Oligo-Alkylenoxid- Einheit, zum
Beispiel Oligo- Ethylenoxid-Einheit und/oder Oligo-Propylenoxid- Einheit, insbesondere Oligo- Ethylenoxid- Einheit. Gegebenenfalls kann dabei der Spacer X - beziehungsweise die später erläuterten Spacer (X|), (XM), (Xm), (X|V), (Xv), (Xvi), (XVII), (XVIII), (XIX), (Xa), (Xb), (Xc), (Xd), (XJ, (Xf), (Xz) beziehungsweise (XZi) - und/oder die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- - beziehungsweise die später erläuterten Polymerrücken bildenden Einheiten -[AJ-, -[AJ-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, - [Av,]-, -[Av,,]-, -[Av,,,]-, -[AiJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- - und/oder die Gruppe Q beziehungsweise Q+ beziehungsweise Q" - beziehungsweise die im Folgenden näher erläuterten Gruppen mit R10-R213 - frei von unfluorierten Alkylenoxid- Einheiten,
beispielsweise Ethylenoxid- Einheiten und/oder Propylenoxid- Einheiten, insbesondere Ethylenoxid- Einheiten, beispielsweise Oligo-Alkylenoxid- Einheiten, zum Beispiel Oligo- Ethylenoxid- Einheiten und/oder Oligo-Propylenoxid- Einheiten, insbesondere Oligo- Ethylenoxid- Einheiten, sein. Durch einen
Polymerelektrolyten, insbesondere welcher nicht oder nur teilweise auf unfluoriertem Polyethylenoxid basiert, beispielsweise welcher nicht auf unfluoriertem Polyethylenoxid basiert beziehungsweise welcher auf fluoriertem, insbesondere perfluoriertem, Polyethylenoxid basiert, kann vorteilhafterweise eine - im Vergleich zur Verwendung von unfluorierten, etherbasierten
Flüssigelektrolyten, wie Dimethoxyethan (DME) oder Dioxolan (DOL) und
Mischungen daraus, - reduzierte kathodenseitige Polysulfidlöslichkeit erzielt werden. So kann vorteilhafterweise der Kapazitätserhalt und damit die
Lebensdauer der Zelle deutlich verbessert werden.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform ist der Spacer X - beziehungsweise die später erläuterten Spacer (X|), (XM), (Xm),
(X,V), (XV), (Xvi), (Xvil), (Xvill), (Xix), (Xa), (Xb), (Xj, , , (Xf), (Xz)
beziehungsweise (XZi) - und/oder die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- - beziehungsweise die später erläuterten Polymerrücken bildenden Einheiten -[AJ-, -[An]-, -[An,]-, -[Aiv]-, -[Av]-, -[Avi]-, -[Avil]-, -[AVin]-, -[A,x]-, -[AJ-, -[Ab]-, -[AJ-, -[AJ-, - [AJ-, -[Af]-, -[Az]- beziehungsweise -[AZJ- - und/oder die Gruppe Q
beziehungsweise Q+ beziehungsweise Q" - beziehungsweise die im Folgenden näher erläuterten Gruppen mit R10-R213 - perfluoriert. So kann
vorteilhafterweise die Löslichkeit von Polysulfiden durch das Polymer
insbesondere herabgesetzt werden.
Im Rahmen einer Ausgestaltung steht die, insbesondere ungeladene, Gruppe Q für eine Gruppe, insbesondere eine cyclische Carbonatgruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000057_0001
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere ungeladene, Gruppe Q für eine Gruppe, insbesondere eine Lactongruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000058_0001
beispielsweise
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere ungeladene, Gruppe Q für eine Gruppe, insbesondere eine cyclische Carbamatgruppe, der all emeinen chemischen Formel:
Figure imgf000058_0002
R121'
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere ungelad Gruppe Q für eine Gruppe, insbesondere eine Ethylenoxidgruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000058_0003
Dabei steht niV beziehungsweise n!X für die Anzahl der Ethylenoxideinheiten und ist insbesondere 1 < n!V -5 15, beispielsweise 2 <
Figure imgf000058_0004
< 6, beziehungsweise 1 < nix < 15, beispielsweise 2 < n!X < 6. Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere ungeladene, Gruppe Q für eine Gruppe, insbesondere eine acyclische Carbonatgruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000059_0001
R140
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere ungeladene, Gruppe Q für eine Gruppe, insbesondere eine acyclische
Carbonsäureestergruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000059_0002
R 150
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere ungeladene, Gruppe Q für eine Gruppe, insbesondere eine acyclische Carbamatgruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000059_0003
oder
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere positiv geladene, Gruppe Q+ für eine Gruppe, insbesondere eine Pyridiniumgruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000060_0001
R12
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere positiv geladene, Gruppe Q+ für eine Gruppe, insbesondere eine quartäre
Ammoniumgruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
R20 -N -R22
I ©
R21
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere positiv geladene, Gruppe Q+ für eine Gruppe, insbesondere eine Imidazoliumgruppe, der all emeinen chemischen Formel:
Figure imgf000060_0002
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere positiv geladene, Gruppe Q+ für eine Gruppe, insbesondere eine Piperidiniumgruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000061_0001
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere positiv geladene, Gruppe Q+ für eine Gruppe, insbesondere eine Pyrrolidiniumgruppe, der all emeinen chemischen Formel:
Figure imgf000061_0002
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere positiv geladene, Gruppe Q+ für eine Gruppe, insbesondere eine quartäre
Phosphoniumgruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
R60— P -R62
1 ©
R61
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere negativ geladene, Gruppe Q" für eine Gruppe, insbesondere eine para- Benzolsulfonylimid-Gruppe, beispielsweise eine para-Trifluormethansulfonylimid- Benzol-Gruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000062_0001
, beispielsweise
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung steht die, insbesondere negativ geladene, Gruppe Q" für eine Gruppe, insbesondere eine para- Benzolsulfonatgruppe, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000062_0002
Dabei können RIO, RH, R12, R13 und/oder R14 beziehungsweise R30, R31, R32 und/oder R33 beziehungsweise R40, R41, R41', R42, R42\ R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R100, R101 und/oder R101' beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 , R131 ' und/oder R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182 beziehungsweise R200, R201 , R202 und/oder R203
beziehungsweise R210, R21 1 , R212, 213 und/oder R214 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
Alkylgruppe, insbesondere mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 16
Kohlenstoffatomen, und/oder eine, insbesondere substituierte oder
unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Ethylenoxidgruppe oder Propylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Ethylenoxidgruppe oder Oligo-Propylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, und/oder ein Halogenatom, insbesondere Fluor, und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, Alkoxygruppe, beispielsweise mit einer Kohlenstoffkettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Phenylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Phenylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Phenoxygruppe und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Phenylengruppe, beispielsweise Oligo-Phenylengruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Phenylgruppe und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Benzylengruppe, beispielsweise
Oligo-Benzylengruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Benzylgruppe und/oder eine Carbonylgruppe, insbesondere eine Ketongruppe, zum Beispiel eine Alkylcarbonylgruppe, und/oder eine,
insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe, insbesondere eine Lactongruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe und/oder - insbesondere im Fall von R41, R41\ R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R100,
R101 und/oder R101' beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 , R131 ' und/oder R132 beziehungsweise R140
beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182 beziehungsweise
R200, R201 , R202 und/oder R203 beziehungsweise R210, R21 1 , R212, 213 und/oder R214 - für eine geladene Gruppe, beispielsweise eine positiv geladene Gruppe, zum Beispiel auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise eine quartäre Ammoniumgruppe und/oder eine quartäre
Phosphoniumgruppe, und/oder eine negativ geladene Gruppe, zum Beispiel auf der Basis eines Leitsalzanions, insbesondere eines Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise eine
Sulfonylimidgruppe, und/oder eine Sulfonatgruppe, zum Beispiel eine
Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, stehen.
R20, R21 und/oder R22 beziehungsweise R60, R61 und/oder R62 können dabei jeweils unabhängig voneinander eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
Alkylgruppe, insbesondere mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 16
Kohlenstoffatomen, und/oder eine, insbesondere substituierte oder
unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Ethylenoxidgruppe oder Propylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Ethylenoxidgruppe oder Oligo-Propylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
Alkoxygruppe, beispielsweise mit einer Kohlenstoffkettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, und/oder eine, insbesondere substituierte oder
unsubstituierte, Phenylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Phenylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Phenoxygruppe und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Phenylengruppe, beispielsweise Oligo-Phenylengruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Phenylgruppe und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Benzylengruppe, beispielsweise Oligo-Benzylengruppe, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, und/oder eine, insbesondere substituierte oder unsubstituierte, Benzylgruppe und/oder eine Carbonylgruppe, insbesondere eine Ketongruppe, zum Beispiel eine
Alkylcarbonylgruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe, insbesondere eine Lactongruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe stehen. Unter einer Alkylgruppe beziehungsweise einer Alkylengruppe beziehungsweise einer Alkylenoxidgruppe beziehungsweise einer Etyhlenoxidgruppe
beziehungsweise einer Propylenoxidgruppe beziehungsweise einer Oligo- Alkylenoxidgruppe beziehungsweise einer Oligo-Ethylenoxidgruppe
beziehungsweise einer Oligo-Propylenoxidgruppe beziehungsweise einer
Alkoxygruppe beziehungsweise einer Phenylenoxidgruppe beziehungsweise einer Oligo-Phenylenoxidgruppe beziehungsweise einer Phenoxygruppe beziehungsweise einer Phenylengruppe beziehungsweise einer Oligo- Phenylengruppe beziehungsweise einer Phenylgruppe beziehungsweise einer Benzylengruppe beziehungsweise einer Oligo-Benzylengruppe beziehungsweise einer Benzylgruppe kann im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine jeweilige Gruppe verstanden werden, welche sowohl substituiert als auch unsubstituiert sein kann. Im Rahmen von RIO, RH, R12, R13, R14, R20, R21 R22, R30, R31, R32, R33,
R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45, R45', R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54, R54', R60, R61, R62, R100, R101, R101', R110, Rill, Rill', R112, R112', R120, R120', R121, R121', R130, R130', R131, R131', R132, R140, R150, R160, R170, R180, R180' R181, R181', R182, R200, R201, R202, R203, R210, R211, R212, 213 und/oder R214 kann eine
Alkylgruppe beziehungsweise Alkoxygruppe beispielsweise eine
Kohlenstoffkettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine Kohlenstoffkettenlänge von > 1 bis < 4 Kohlenstoffatomen, und/oder von > 4 bis < 8 Kohlenstoffatomen und/oder von > 9 bis < 13 Kohlenstoffatomen aufweisen. Insbesondere kann eine Alkylgruppe eine gesättigte Alkylgruppe, beispielsweise die allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)a-CH3 mit 1 < a < 15, sein.
Im Rahmen von RIO, RH, R12, R13, R14, R20, R21 R22, R30, R31, R32, R33, R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45, R45', R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54, R54', R60, R61, R62, R100, R101, R101', R110,
Rill, Rill', R112, R112', R120, R120', R121, R121', R130, R130', R131, R131', R132, R140, R150, R160, R170, R180, R180' R181, R181', R182, R200, R201, R202, R203, R210, R211, R212, 213 und/oder R214 kann eine
Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Ethylenoxidgruppe oder Propylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Ethylenoxidgruppe oder Oligo-Propylenoxidgruppe, beziehungsweise eine Phenylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Phenylenoxidgruppe, beziehungsweise eine
Phenylengruppe, beispielsweise Oligo-Phenylengruppe, beziehungsweise eine Benzylengruppe, beispielsweise Oligo-Benzylengruppe, beispielsweise > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, zum Beispiel > 1 oder > 2 bis < 4
Wiederholungseinheiten, aufweisen. Zum Beispiel kann dabei eine
Alkylenoxideinheit die allgemeine chemische Formel: -[CH2-CH2-0-]b mit
1 < b < 10, beispielsweise 1 < oder 2 < b < 4, aufweisen.
Im Rahmen von RIO, RH, R12, R13, R14, R20, R21 R22, R30, R31, R32, R33, R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45, R45', R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54, R54', R60, R61, R62, R100, R101, R101', R110, Rill, Rill', R112, R112', R120, R120', R121, R121', R130, R130', R131, R131', R132, R140, R150, R160, R170, R180, R180' R181, R181', R182, R200, R201, R202, R203, R210, R211, R212, 213 und/oder R214 sind auch
Kombinationen dieser Gruppen, beispielsweise eine Alkyl-Alkylenoxid-Gruppe, zum Beispiel eine Alkyl-Oligo-Alkylenoxid-Gruppe, beispielsweise der
allgemeinen chemischen Formel: H3C-(CH2)ai*-[CH2-CH2-0-]bi*- mit O < a1 * < 15, insbesondere 0 < a1 * < 3, und 1 < b1 * < 10, insbesondere 1 < oder 2 < b1 * < 4, oder eine Alkyl-Alkylenoxid-Alkyl-Gruppe, zum Beispiel eine Alkyl-Oligo- Alkylenoxid-Alkyl-Gruppe, oder eine Alkoxy-Alkylenoxid-Gruppe, zum Beispiel Alkoxy-Oligo-Alkylenoxid-Gruppe, oder eine Alkoxy-Alkylenoxid-Alkyl-Gruppe, zum Beispiel Alkoxy-Oligo-Alkylenoxid-Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: Η30-(ΟΗ2)32*-0-[ΟΗ2-ΟΗ2-0-^2*-(ΟΗ2)32*·- mit 0 < a2* < 15, insbesondere 0 < a2* < 3, 0 < a2*' < 15, insbesondere 0 < a2*' < 3, und 1 < b2* < 10, insbesondere 1 < oder 2 < b2* < 4, möglich.
Beispielsweise können R100, R101 und/oder R101' beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112', beispielsweise R110, Rill und/oder Rill', beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130,
R130', R131 und/oder R131 ' beziehungsweise R150 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182 beziehungsweise RIO, RH, R13 und/oder R14 beziehungsweise R30, R32 und/oder R33 beziehungsweise R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R200, R201, R202 und/oder R203 beziehungsweise R210, R211, R212, 213 und/oder R214 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff und/oder ein Halogenatom,
insbesondere Fluor, und/oder eine Alkylgruppe und/oder eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, und/oder eine Alkoxygruppe und/oder eine Phenylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-
Phenylenoxidgruppe, und/oder eine Phenoxygruppe und/oder eine
Phenylengruppe, insbesondere eine Oligo-Phenylengruppe, und/oder eine Phenylgruppe und/oder eine Benzylengruppe, insbesondere eine Oligo- Benzylengruppe, und/oder eine Benzylgruppe und/oder eine Carbonylgruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische,
Carbonsäureestergruppe, insbesondere eine Lactongruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe und/oder eine geladene Gruppe, beispielsweise eine positiv geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, zum Beispiel eine quartäre Ammoniumgruppe und/oder eine quartäre Phosphoniumgruppe, und/oder eine negativ geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, insbesondere Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, und/oder eine Sulfonatgruppe, beispielsweise eine Sulfonylimidgruppe und/oder einer Sulfonatgruppe, zum Beispiel eine
Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder eine Lithiumsulfonatgruppe, stehen.
Zum Beispiel können R41, R41\ R42, R42\ R43, R43\ R44, R44\ R45 und/oder R45' beziehungsweise R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R100, R101 und/oder R101' beziehungsweise R110, Rill,
Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 , R131 ' und/oder R132
beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180, R180' R181 , R18V und/oder R182 für eine positiv geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines
Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise für eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe und/oder eine Imidazoliumgruppe und/oder eine Piperidiniumgruppe und/oder eine Pyrrolidiniumgruppe und/oder eine quartäre Phosphoniumgruppe und/oder eine Guanidiniumgruppe und/oder eine Morpholiniumgruppe und/oder eine Uroniumgruppe und/oder eine Thiouroniumgruppe, beispielsweise eine quartäre Ammoniumgruppe und/oder eine quartäre Phosphoniumgruppe, stehen. So kann die lonenleitfähigkeit gegebenenfalls weiter verbessert werden.
Insbesondere können R200, R201, R202 und/oder R203 beziehungsweise R210, R211, R212, 213 und/oder R214 für eine negativ geladene Gruppe,
insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, insbesondere Lithium- Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise eine Sulfonylimidgruppe, und/oder eine Sulfonatgruppe, zum Beispiel eine Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder eine Lithiumsulfonatgruppe, stehen. Zum Beispiel kann zumindest einer der Reste R200, R201, R202 und R203 beziehungsweise R210, R211, R212, 213 und R214, beispielsweise mindestens zwei oder drei der Reste R200, R201, R202 und R203 beziehungsweise R210, R211, R212, 213 und R214, gegebenenfalls alle Reste R200, R201, R202 und R203 beziehungsweise R210, R211, R212, 213 und R214, für eine negativ geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions,
insbesondere Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise eine Sulfonylimidgruppe, und/oder eine
Sulfonatgruppe, zum Beispiel eine Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder eine Lithiumsulfonatgruppe, stehen. So kann die lonenleitfähigkeit gegebenenfalls weiter verbessert werden.
R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R12 beziehungsweise R20, R21 und R22 beziehungsweise R31 beziehungsweise R40 beziehungsweise R50 beziehungsweise R60, R61 und R62 können jeweils unabhängig voneinander für eine Alkylgruppe und/oder eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, und/oder eine Alkoxygruppe und/oder eine Phenylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo- Phenylenoxidgruppe, und/oder eine Phenoxygruppe und/oder eine
Phenylengruppe, insbesondere eine Oligo-Phenylengruppe, und/oder eine Phenylgruppe und/oder eine Benzylengruppe, insbesondere eine Oligo- Benzylengruppe, und/oder eine Benzylgruppe und/oder eine Carbonylgruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe, insbesondere eine Lactongruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe stehen.
R132 kann insbesondere für oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe, insbesondere eine Lactongruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe und/oder eine Alkylgruppe, insbesondere eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe, beispielsweise eine Methylgruppe, stehen. So kann vorteilhafterweise die lonenleitfähigkeit weiter verbessert werden.
R20 und/oder R21 beziehungsweise R60 und/oder R61 beziehungsweise R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 kann insbesondere für eine Alkylgruppe, beispielsweise eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe, insbesondere eine Methylgruppe, und/oder eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, stehen. Durch eine kurzkettige Alkylgruppe, wie eine Methylgruppe, kann vorteilhafterweise das Polymer hinsichtlich seiner ionenleitenden Funktion optimiert werden.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung sind die Reste RIO, RH, R12, R13 und/oder R14 beziehungsweise R20, R21 und/oder R22 beziehungsweise R30, R31, R32 und/oder R33 beziehungsweise R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R60, R61 und/oder R62 beziehungsweise R100, R101 und/oder R101' beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 , R131 ' und/oder R132
beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder
R182 beziehungsweise R200, R201 , R202 und/oder R203 beziehungsweise R210, R21 1 , R212, 213 und/oder R214 teilweise oder vollständig halogeniert, insbesondere fluoriert. Durch eine Halogenierung, insbesondere Fluorierung, kann vorteilhafterweise die Polarität der Polymers beeinflusst werden und so die Löslichkeit von Polysulfiden durch das Polymer, insbesondere durch Alkylenoxidgruppen, möglicherweise verringert werden, was bei einer
Verwendung in Kombination mit einem Schwefel- Kohlenstoff- Kompositen, beispielsweise Schwefel- Polymer- und/oder -Kohlenstoffmodifikation- Kompositen, insbesondere Schwefel- Polymer- Kompositen mit, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere kovalent, an das Polymer des
Komposits gebundenem Schwefel, zum Beispiel Schwefel- Polyacrylnitril- Kompositen, beispielsweise einem SPAN-Komposit, als Kathodenmaterial besonders vorteilhaft sein kann. Im Rahmen einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung sind die Reste
RIO, RH, R12, R13 und/oder R14 beziehungsweise R20, R21 und/oder R22 beziehungsweise R30, R31, R32 und/oder R33 beziehungsweise R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R60, R61 und/oder R62 beziehungsweise R100, R101 und/oder R101' beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 , R131 ' und/oder R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182 beziehungsweise R200, R201 , R202 und/oder R203
beziehungsweise R210, R21 1 , R212, 213 und/oder R214 mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise einer, insbesondere quartären,
Ammoniumgruppe und/oder einer, insbesondere quartären,
Phosphoniumgruppe, und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium- Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Sulfonylimidgruppe, zum Beispiel
Lithiumsulfonylimidgruppe, und/oder mit mindestens einer Sulfonatgruppe, zum Beispiel Lithiumsulfonatgruppe, substituiert. So kann vorteilhafterweise die lonenleitfähigkeit, insbesondere durch lonendissoziation beziehungsweise Gegenionsolvatisierung, beispielsweise Lithiumionensolvatisierung, weiter erhöht werden. Insbesondere kann dabei RIO, RH, R12, R13 und/oder R14
beziehungsweise R20, R21 und/oder R22 beziehungsweise R30, R31, R32 und/oder R33 beziehungsweise R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R60, R61 und/oder R62 mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe substituiert beziehungsweise R200, R201 , R202 und/oder R203 beziehungsweise R210, R21 1 , R212, 213 und/oder R214 mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe substituiert sein, beispielsweise welche insbesondere wie vorstehend, insbesondere im Rahmen der über den Spacer X angebundenen Gruppen Q+ beziehungsweise Q", insbesondere Q", erläutert ausgestaltet sein kann. Im Rahmen einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung sind die Reste
RIO, RH, R12, R13 und/oder R14 beziehungsweise R20, R21 und/oder R22 beziehungsweise R30, R31, R32 und/oder R33 beziehungsweise R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R60, R61 und/oder R62 beziehungsweise R100, R101 und/oder R101' beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 , R131 ' und/oder R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182 beziehungsweise R200, R201 , R202 und/oder R203
beziehungsweise R210, R21 1 , R212, 213 und/oder R214 mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe, beispielsweise Alkoxygruppe und/oder
Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel Oligo- Ethylenoxid-Gruppe und/oder Oligo-Propylenoxid-Gruppe, und/oder
Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, und/oder
Carbonsäureestergruppe, substituiert. So kann vorteilhafterweise die
lonenleitfähigkeit weiter erhöht werden, da - insbesondere Oligo- Alkylenoxidgruppen, wie Oligo- Ethylenoxid-Gruppen, - eine Möglichkeit bieten unter anderen die Glastemperatur des Polymers beziehungsweise
Polymerelektrolyten herab zu setzen.
Aromatische Gruppen, wie Phenylengruppen und Benzylengruppen, bieten vorteilhafterweise mehrere Substitutionspositionen, welche mit geladenen Gruppen und/oder sauerstoffhaltigen Gruppen substituiert werden können, und ermöglichen damit insbesondere die lonenleitfähigkeit zu optimieren. Beispielsweise können daher RIO, RH, R13 und/oder R14 beziehungsweise R30, R32 und/oder R33 beziehungsweise R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R100, R101 und/oder R101'
beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 und/oder R131 ' beziehungsweise R150 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182 beziehungsweise R200, R201 , R202 und/oder R203 beziehungsweise R210, R21 1 , R212, 213 und/oder R214 können daher beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte
Alkylgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe,
insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit,
beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions,
beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte Alkylenoxidgruppe, beispielsweise
Ethylenoxidgruppe oder Propylenoxidgruppe, insbesondere Oligo- Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Ethylenoxidgruppe oder Oligo- Propylenoxidgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen
Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte Alkoxygruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären
Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer
Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte
Phenylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Phenylenoxidgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte
Phenoxygruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder
Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte Phenylengruppe, beispielsweise Oligo- Phenylengruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder
Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte Phenylgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären
Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer
Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte
Benzylengruppe, beispielsweise Oligo-Benzylengruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären
Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer
Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte
Benzylgruppe, und/oder eine Carbonylgruppe, insbesondere eine Ketongruppe, zum Beispiel Alkylcarbonylgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig
halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe, insbesondere eine Lactongruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe stehen.
R12 beziehungsweise R20, R21 und/oder R21 beziehungsweise R31
beziehungsweise R40 beziehungsweise R50 beziehungsweise R60, R61 und/oder R62 beziehungsweise R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 können daher insbesondere jeweils unabhängig voneinander für eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe,
insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions,
beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte Alkylgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären
Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer
Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte
Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Ethylenoxidgruppe oder Propylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Ethylenoxidgruppe oder Oligo-Propylenoxidgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen
Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte Alkoxygruppe und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären
Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte
Phenylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Phenylenoxidgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines
Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer
Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte
Phenoxygruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte Phenylengruppe, beispielsweise Oligo- Phenylengruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte Phenylgruppe und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer
Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte
Benzylengruppe, beispielsweise Oligo-Benzylengruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären
Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer
Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte
Benzylgruppe, und/oder eine Carbonylgruppe, insbesondere eine Ketongruppe, zum Beispiel Alkylcarbonylgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe, insbesondere eine Lactongruppe, und/oder eine, teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, und/oder mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer quartären Ammoniumgruppe und/oder Phosphoniumgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer negativ geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise mit mindestens einer Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, substituierte und/oder mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Gruppe substituierte, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe stehen.
Zum Beispiel können R100, RlOl und/oder RlOl' beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder
R121' beziehungsweise R.130, R.130', R131 und/oder R13V beziehungsweise R150 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182
beziehungsweise RIO, RH, R13 und/oder R14 beziehungsweise R30, R32 und/oder R33 beziehungsweise R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R200, R201, R202 und/oder R203
beziehungsweise R210, R211, R212, 213 und/oder R214 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff und/oder ein Halogenatom, insbesondere Fluor, oder eine Alkylgruppe und/oder eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere Oligo- Alkylenoxidgruppe, und/oder eine Alkoxygruppe und/oder eine
Phenylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Phenylenoxidgruppe, und/oder eine Phenoxygruppe und/oder eine Phenylengruppe, insbesondere Oligo- Phenylengruppe, und/oder eine Phenylgruppe und/oder eine Benzylengruppe, insbesondere Oligo-Benzylengruppe, und/oder eine Benzylgruppe und/oder eine Carbonylgruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische,
Carbonatgruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe, insbesondere eine Lactongruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe und/oder eine geladene Gruppe, beispielsweise eine positiv geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, beispielsweise eine quartäre Ammoniumgruppe und/oder eine quartäre Phosphoniumgruppe, und/oder eine negativ geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, beispielsweise Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, und/oder eine Sulfonatgruppe, beispielsweise eine Lithiumsulfonylimidgruppe und/oder Lithiumsulfonatgruppe, stehen.
Dabei können R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R160
beziehungsweise R170 beziehungsweise R12 beziehungsweise R20, R21 und R22 beziehungsweise R31 beziehungsweise R40 beziehungsweise R50 beziehungsweise R60, R61 und R62 jeweils unabhängig voneinander für eine Alkylgruppe und/oder eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere Oligo- Alkylenoxidgruppe, und/oder eine Alkoxygruppe und/oder eine
Phenylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Phenylenoxidgruppe, und/oder eine Phenoxygruppe und/oder eine Phenylengruppe, insbesondere Oligo- Phenylengruppe, und/oder eine Phenylgruppe und/oder eine Benzylengruppe, insbesondere Oligo-Benzylengruppe, und/oder eine Benzylgruppe und/oder eine Carbonylgruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe stehen.
Im Rahmen einer speziellen Ausführungsform umfasst das Polymer
beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine, auf einem cyclischen Carbonat basierende Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000080_0001
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen
Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des
Kathodenmaterials, mindestens eine, auf einem Lacton basierende
Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000081_0001
beispielsweise
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen
Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des
Kathodenmaterials, mindestens eine, auf einem cyclischen Carbamat basierende Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
+*nf-
o '
Figure imgf000081_0002
21 '
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen
Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des
Kathodenmaterials, mindestens eine, auf einem Alkylenoxid, insbesondere Ethylenoxid, basierende Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000082_0001
Dabei steht ri|V beziehungsweise n!X für die Anzahl der Ethylenoxideinheiten. Zum Beispiel kann 1 < n!V -5 15, beispielsweise 2 < nw < 6, beziehungsweise
1 < nix < 15, beispielsweise 2 < n!X < 6, sein.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen
Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des
Kathodenmaterials, mindestens eine, auf einem acyclischen Carbonat basierende Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000082_0002
( y)
Figure imgf000082_0003
O
R140
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen
Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des
Kathodenmaterials, mindestens eine, auf einem acyclischen Carbonsäureester basierende Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000083_0001
VI' xvi
Figure imgf000083_0002
R150
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen
Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des
Kathodenmaterials, mindestens eine, auf einem acyclischen Carbamat basierende Wiederholun seinheit der all emeinen chemischen Formel:
Figure imgf000083_0003
O
16o ' R17o '
und/oder Dabei steht -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, -[AVi]-, -[A iü-, -[AVin]- beziehungsweise -[A|X]- insbesondere für eine Polymerrücken bildende Einheit. (Xi), (Xu), (Xu,), (Χ,ν), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII) beziehungsweise (X,x) steht dabei insbesondere für einen Spacer. xi, xii, xiii, xiv, xv, xvi, xvii, xviii beziehungsweise xix steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des (jeweiligen) Spacers. Insbesondere kann dabei xi, xii, xiii, xiv, xv, xvi, xvii, xviii beziehungsweise xix 1 oder 0, beispielsweise 1, sein.
Die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, -[AVi]-, - [Avil]-, -[Avin]- beziehungsweise -[A|X]- kann beispielsweise wie im
Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Der Spacer (Χ,), (XM), (Xm), (Χ,ν), (Xv), (Χνι), (Xvn), (Xvm) beziehungsweise (X|X) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. R100, R101, R101', R110, Rill, Rill', R112, R112', R120, R120', R121, R121', R130, R130', R131 , R131 ', R132, R140, R150, R160 R180, R180' R181 , R181 ', R182 und/oder R170 können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein.
Xi beziehungsweise XN beziehungsweise Xm beziehungsweise X|V
beziehungsweise Xv beziehungsweise XVi beziehungsweise XVn
beziehungsweise Xvm beziehungsweise X|X kann dabei beispielsweise für einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenspacer, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 10, zum Beispiel mit 1 < a1 < 4, und/oder einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten,
Alkylenoxidspacer, beispielsweise Oligo-Alkylenoxidspacer, insbesondere (Oligo- )Ethylenoxidspacer, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 4
Wiederholungseinheiten, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel: -
CH2-[CH2-CH2-0]bi-CH2- mit 1 < b1 < 10, beispielsweise mit 2 < b1 < 4, und/oder der allgemeinen chemischen Formel: -[CH2-CH2-0-]b mit 1 < b < 10,
beispielsweise mit 2 < b < 4, und/oder -(CH2)a2-0-[CH2-CH2-0-]b2-(CH2)a2- mit 1 < a2 < 3, 1 < b2 < 10, insbesondere 1 < b2 < 4, und 1 < a2' < 3, und/oder eine geladene Gruppe, beispielsweise eine positiv geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, zum Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine negativ geladene Gruppe, zum Beispiel eine Sulfonylimidgruppe und/oder Sulfonatgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer
Alkoxygruppe und/oder einer geladenen Gruppe, beispielsweise einer positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, und/oder einer negativ geladenen Gruppe, zum Beispiel einer Sulfonylimidgruppe und/oder Sulfonatgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer geladenen Gruppe, beispielsweise einer positiv geladenen Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, und/oder einer negativ geladenen Gruppe, zum Beispiel einer Sulfonylimidgruppe und/oder Sulfonatgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, steht.
R100, R101 und/oder R101 beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121'
beziehungsweise R130, R130', R131 , R131 ' und/oder R132 beziehungsweise
R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182 können dabei beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte,
Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai*-CH3 mit 0 < oder 1 < a1 * < 10, zum Beispiel mit 0 < oder 1 < a1 * < 3, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe, insbesondere eine
Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5 Wiederholungseinheiten, und/oder eine geladene Gruppe, beispielsweise eine positiv geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, zum Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine negativ geladene Gruppe, zum Beispiel eine Sulfonylimidgruppe und/oder Sulfonatgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer geladenen Gruppe, beispielsweise einer positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, und/oder einer negativ geladenen Gruppe, zum Beispiel einer Sulfonylimidgruppe und/oder Sulfonatgruppe, substituierte
Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer geladenen Gruppe, beispielsweise einer positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, und/oder einer negativ geladenen Gruppe, zum Beispiel einer Sulfonylimidgruppe und/oder Sulfonatgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen.
Dabei können zum Beispiel zumindest zwei der Reste R100, R101 und/oder R101 beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112'
beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 , R13V und/oder R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180,
R180' R181 , R181 ' und/oder R182 - gegebenenfalls alle Reste R100, R101 und/oder R101 beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 , R13V und/oder R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180,
R180' R181 , R181 ' und/oder R182 - für unterschiedliche Gruppen,
beispielsweise Alkylgruppen und/oder Oligo-Alkylenoxidgruppen, zum Beispiel mit unterschiedlicher Länge und/oder Substitution und/oder Sättigungsgrad und/oder Verzweigungsgrad und/oder Halogenierungsgrad, insbesondere Fluorierungsgrad, stehen. Insbesondere können R100, R101 und/oder R101 beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 , R131 ' und/oder R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine
Methylgruppe oder eine Ethylgruppe oder eine, insbesondere gesättigte,
Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 10 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 3 bis < 5 Kohlenstoffatomen, stehen. R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 kann insbesondere für eine Alkylgruppe, beispielsweise eine Methylgruppe oder Ethylgruppe, insbesondere eine Methylgruppe, und/oder eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Alkylenoxidgruppe, stehen. Durch eine kurzkettige Alkylgruppe, wie eine Methylgruppe, kann vorteilhafterweise das Polymer hinsichtlich seiner ionenleitenden Funktion optimiert werden. Insbesondere kann R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R150 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 für eine Methylgruppe stehen.
Insbesondere kann die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, -[Avi]-, -[Avil]-, -[Avil,]-, -[Α,χ]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q), ei inheit, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000087_0001
, und/oder eine Methylmethacrylat-Einheit, zum Beispiel der
Figure imgf000087_0002
allgemeinen chemischen Formel: , und/oder eine Siloxan-
Einheit, zum Beispiel der allgemeinen Formel:
Figure imgf000087_0003
, insbesondere wobei R für eine
Alkylgruppe, beispielsweise für eine Methyl-, Ethyl- und/oder Propyl-Gruppe, zum Beispiel eine Methylgruppe, steht, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
zum Beispiel der allgemeinen Formel:
Figure imgf000088_0001
und/oder eine Phosphazen-Einheit zum Beispiel
Figure imgf000088_0002
all meinen chemischen Formel:, und/oder
Figure imgf000088_0003
insbesondere wobei R' für
Wasserstoff oder (vorzugsweise) für eine Alkylgruppe, beispielsweise für eine Methyl-, Ethyl- und/oder Propyl-Gruppe, zum Beispiel eine Methylgruppe, steht, und/oder eine Siloxan-Alkylenoxid-Einheit, beispielsweise eine Siloxan- Ethylenoxid-Einheit, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000088_0004
umfassen oder sein, insbesondere wobei xq die Anbindungsstelle/n kennzeichnet beziehungsweise für XQ steht. Durch Polysiloxane, Polyphosphazene und/oder Polymere aus Siloxan-Alkylenoxid-Einheiten können vorteilhafterweise niedrige Glasübergangstemperaturen erzielt werden. Polymethacrylate und/oder Polymethylmethacrylate können vorteilhafterweise vergleichsweise einfach synthetisch zugänglich sein.
Die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, -[AVJ-, -[Av,,]-, -[Av,,,]-, -[Α,χ]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- kann beispielsweise für eine Alkylenoxid-Einheit, beispielsweise eine Ethylenoxid-Einheit und/oder eine Propylenoxid-Einheit, insbesondere für eine Ethylenoxid-Einheit, und/oder eine Alkylen-Einheit und/oder eine, eine Carbonatgruppe umfassende Einheit und/oder eine
Methacrylat-Einheit und/oder eine Methylmethacrylat-Einheit und/oder eine
Siloxan-Einheit und/oder eine Phosphazen-Einheit und/oder eine Phenylen- Einheit, beispielsweise eine Phenylenoxid-Einheit, und/oder eine Benzylen- Einheit stehen. Beispielsweise kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, - [AJ-, -[An]-, -[An,]-, -[Av]-, -[Av]-, -[AV|]-, -[AVn]-, -[AVin]-, -[A,x]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, - [AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[Az]- beziehungsweise -[AZJ- für eine Alkylenoxid-Einheit, beispielsweise eine Ethylenoxid-Einheit und/oder eine Propylenoxid-Einheit, insbesondere für eine Ethylenoxid-Einheit, und/oder eine Alkylen-Einheit und/oder eine, eine Carbonatgruppe umfassende Einheit und/oder eine
Methacrylat-Einheit und/oder eine Methylmethacrylat-Einheit und/oder eine Siloxan-Einheit und/oder eine Phosphazen-Einheit und/oder eine Phenylen-
Einheit, beispielsweise eine Phenylenoxid-Einheit, stehen. Insbesondere kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, -[AJ-, -[AJ-, -[Am]-, -[A|V]-, -[AJ-, -[AVJ-, -[Avil]-, -[Avil,]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- für eine Siloxan-Einheit und/oder eine Phosphazen- Einheit und/oder eine Methacrylat-Einheit und/oder eine Methylmethacrylat-
Einheit und/oder eine Phenylen-Einheit, beispielsweise eine Siloxan-Einheit, stehen. Beispielsweise kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, -[AJ-, - [AJ-, -[An,]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AVJ-, -[AVJ-, -[AViJ-, -[A,J-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, - [AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- für eine Siloxan-Einheit und/oder eine Phosphazen-Einheit und/oder eine Methacrylat-Einheit und/oder eine
Methylmethacrylat-Einheit stehen
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform steht die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AMJ-, -[A,v]-, -[AJ-, -[AVJ-, -[AVJ-, -[AViJ-, -[AJ-, -[AJ-, - [AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- für eine polyfunktionalisierte, beispielsweise bifunktionalisierte, trifunktionalisierten oder tetrafunktionalisierten, Polymerrücken bildende Einheit. Beispielsweise kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, -[AVJ-, - [Avil]-, -[Avil,]-, -[Α,χ]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- für zumindest eine polyfunktionalisierte, beispielsweise bifunktionalisierte, Siloxan- Einheit und/oder eine polyfunktionalisierte, beispielsweise bifunktionalisierte oder tetrafunktionalisierte, Phosphazen- Einheit und/oder polyfunktionalisierte, beispielsweise bifunktionalisierte, Phenylen- Einheit, stehen.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, -[AJ-, -[AM]-, -[AMJ-, -[A|V]-, -[Av]-, -[AVJ-, - [AviJ-, -[Avil,]-, -[Α,χ]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- beziehungsweise die Wiederholungseinheit ([A]-X-Q) für eine polyfunktionalisierte, beispielsweise bifunktionalisierte oder
tetrafunktionalisierten, Polymerrücken bildende Einheit
der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000091_0001
und/oder
Figure imgf000091_0002
stehen. Dabei kann xq jeweils für eine Anbindungsstelle, insbesondere an welcher jeweils eine Gruppe Q, beispielsweise Q+ beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, über einen Spacer X, insbesondere Xx, an die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- angebunden ist, beziehungsweise jeweils für XQ, also jeweils für eine Gruppe Q, beispielsweise Q+ beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, und einen Spacer X, insbesondere Xx, stehen. R' kann dabei insbesondere für Wasserstoff oder (vorzugsweise) für eine Alkylgruppe, beispielsweise für eine Methyl-, Ethyl- und/oder Propyl-Gruppe, zum Beispiel eine Methylgruppe, steht
An den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R100, RlOl und RlOl' substituierte cyclische Carbonatgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000092_0001
über einen Spacer (X|)xi an die Polymerrücken bildende Einheit -[Aj-angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' substituierte Lactongruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000092_0002
, beispielsweise ,
über einen Spacer (Χιι)Χϋ an die Polymerrücken bildende Einheit -[AM]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R120, R120', 121 und/oder R121' substituierte cyclische Carbamatgruppe, insbesondere der der all emeinen chemischen Formel:
Figure imgf000092_0003
R121 über einen Spacer (Χιιι)Χϋί an die Polymerrücken bildende Einheit -[Am]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R130, R130', 131, R131' und 132 substituierte Alkylenoxidgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000093_0001
O
n,
R 132 über einen Spacer (Xiv)xiv an die Polymerrücken bildende Einheit -[A|V]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R140 substituierte acyclische Carbonatgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000093_0002
O
R140 über einen Spacer (Xv)x an die Polymerrücken bildende Einheit -[Av]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R150 substituierte acyclische Carbonsäureestergruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000093_0003
R 150 über einen Spacer (Xvi)xvi an die Polymerrücken bildende Einheit -[AVi]- angebunden sein. Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R160 substituierte acyclische Carbamatgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000094_0001
O
R 160 über einen Spacer (XVII)XVÜ an die Polymerrücken bildende Einheit -[AVn]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R170 substituierte acyclische Carbamatgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000094_0002
N
R 170 über einen Spacer (Χνιιι)χνϋί an die Polymerrücken bildende Einheit -[AVin]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R180, R180' R181 , R181 ' und R182 substituierte Alkylenoxidgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000094_0003
über einen Spacer (Χιχ)χ,χ an die Polymerrücken bildende Einheit -[A|X]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit RIO, RH, R12, R13 und R14 substituierte Pyridiniumgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000095_0001
R12 0Z über einen Spacer (Xa)xa an die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R20, R21 und R22 substituierte Ammoniumgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000095_0002
über einen Spacer (Xb)Xb an die Polymerrücken bildende Einheit -[Ab]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R30, R31, R32 und R33 substituierte Imidazoliumgruppe, insbesondere der der all emeinen chemischen Formel:
Figure imgf000095_0003
R31 z über einen Spacer (Xc)xc an die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R40, R41, R41\ R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und R45' substituierte Piperidiniumgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000096_0001
über einen Spacer (Xd)Xd an die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und R54' substituierte P rrolidiniumgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000096_0002
über einen Spacer (Xe)xe an die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R60, R61 und R62 substituierte Phosphoniumgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
R60—P=rR62
R61 ® Z über einen Spacer (Xf)xf an die Polymerrücken bildende Einheit -[Af]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R200, R201, R202 und R203 substituierte Benzolsulfonatgruppe, insbesondere der der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000097_0001
über einen Spacer (Xz)xz an die Polymerrücken bildende Einheit -[Az]- angebunden sein.
Beziehungsweise an den Anbindungsstellen xq kann dabei jeweils eine mit R210, R211, R212, 213 und R214 substituierte para-Benzolsulfonylimid-Gruppe, beispielsweise eine para-Trifluormethansulfonylimid-Benzol-Gruppe, insbesondere der all emeinen chemischen Formel:
Figure imgf000097_0002
, beispielsweise
über einen Spacer (Xzi)xzi an die Polymerrücken bildende Einheit -[AZJ- angebunden sein.
Die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, -[AVi]-, - [Avil]-, -[Avin]- beziehungsweise -[A|X]- können - ebenso wie die Polymerrücken bildenden Einheiten -[AJ-, -[Ab]-, -[AJ-, -[AJ-, -[Ae]-, -[Af]-, -[Az]- und/oder -[AZJ- der im Folgenden erläuterten speziellen Ausgestaltungen, eine Alkylenoxid- Einheit, beispielsweise eine Ethylenoxid- Einheit, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000098_0001
und/oder und/oder , oder eine Alkylen-
Einheit, beispielsweise eine Ethylen-Einheit und/oder Propylen-Einheit, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000098_0002
und/oder eine Carbonat-Einheit, und/oder eine Methacrylat-Einheit, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000098_0003
und/oder eine Methylmethacrylat-Einheit, zum Beispiel der
Figure imgf000098_0004
allgemeinen chemischen Formel: und/oder eine Siloxan-
Einheit, zum Beispiel der allgemeinen Formel:
Figure imgf000099_0001
, insbesondere wobei R für eine
Alkylgruppe, beispielsweise für eine Methyl-, Ethyl- und/oder Propyl-Gruppe, zum
Figure imgf000099_0002
Beispiel eine Methylgruppe, steht, zum Beispiel , und/oder eine Phos hazen-Einheit, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000099_0003
und/oder und/oder
und/oder
Figure imgf000099_0004
insbesondere wobei
R' für Wasserstoff oder (vorzugsweise) für eine Alkylgruppe, beispielsweise für eine Methyl-, Ethyl- und/oder Propyl-Gruppe, zum Beispiel eine Methylgruppe, steht, und/oder eine Siloxan-Alkylenoxid-Einheit, beispielsweise eine Siloxan- Ethylenoxid-Einheit, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000099_0005
und/oder eine Phenylen- Einheit, insbesondere eines Polyphenylens, beispielsweise eines para-Polyphenylens, beispielsweise mit Etherfunktion, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000100_0001
und/oder
umfassen, insbesondere wobei xq die Anbindungsstelle/n kennzeichnet beziehungsweise für XQ steht.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine pyridiniumbasierte Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000100_0002
R12 Q Z
Dabei steht -[AJ- für eine Polymerrücken bildende Einheit. (Xa) steht dabei für einen Spacer. xa steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des Spacers (Xa). Dabei kann xa
insbesondere 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ- kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Die Spacer (Xa) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. RIO, RH, R12, R13 und/oder R14 können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein.
Z" kann dabei insbesondere für Perchlorat und/oder Trifluormethansulfonat und/oder Tetrafluoroborat und/oder Bisoxalatoborat und/oder
Hexafluorophosphat und/oder Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder
Difluorooxalatoborat und/oder Bromid und/oder lodid und/oder Chlorid stehen.
(Xa) kann dabei insbesondere für einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenspacer,
beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 12, zum Beispiel mit 1 < a1 < 3, und/oder einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenoxidspacer, insbesondere Ethylenoxidspacer, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -CH2-[CH2-CH2-0]bi-CH2- mit 1 < b1 < 10, zum Beispiel 1 < b1 < 4, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine weitere Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen.
R12 steht dabei insbesondere für eine, insbesondere gesättigte oder
ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe, insbesondere mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai*-CH3 mit 1 < a1 * < 15, zum Beispiel mit 8 < a1 * < 12, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe,
insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo- Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5 Wiederholungseinheiten, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine weitere Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer
Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte
Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe. Beispielsweise kann R12 für eine gesättigte Alkylgruppe, insbesondere mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, stehen. Zum Beispiel kann R12 für eine gesättigte
Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 9 bis < 13 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine Undecylgruppe (-C11 H23), stehen.
R10, R1 1 , R13 und/oder R14 können dabei beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine, insbesondere gesättigte oder
ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai*-CH3 mit 1 < a1 * < 15, zum Beispiel mit
1 < a1 * < 3, beispielsweise eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5 Wiederholungseinheiten, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine weitere Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Dabei können zum Beispiel zumindest zwei, beispielsweise zumindest drei, der Reste RIO, RH, R12, R13 und R14, gegebenenfalls alle Reste RIO, RH, R12, R13 und R14, für unterschiedliche Gruppen, beispielsweise Alkylgruppen und/oder Oligo-Alkylenoxidgruppen, zum Beispiel mit unterschiedlicher Länge und/oder Substitution und/oder
Sättigungsgrad und/oder Verzweigungsgrad und/oder Halogenierungsgrad, insbesondere Fluorierungsgrad, stehen.
Beispiele für derartige Ausgestaltungen sind:
Figure imgf000103_0001
H 2 C
und/oder
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine ammoniumbasierte Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000104_0001
R20— N - 22
] ©
R21 © Z
Dabei steht -[Ab]- für eine Polymerrücken bildende Einheit. (Xb) steht dabei für einen Spacer. xb steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des Spacers (Xb). Dabei kann xb
insbesondere 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Die Polymerrücken bildende Einheit -[Ab]- kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Die Spacer (X ) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. R20, R21 und/oder R22 können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein.
Z" kann dabei insbesondere für Perchlorat und/oder Trifluormethansulfonat und/oder Tetrafluoroborat und/oder Bisoxalatoborat und/oder
Hexafluorophosphat und/oder Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder
Difluorooxalatoborat und/oder Bromid und/oder lodid und/oder Chlorid stehen.
(Xb) kann dabei insbesondere für einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenspacer,
beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 12, zum Beispiel mit 1 < a1 < 3, und/oder einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenoxidspacer, insbesondere Ethylenoxidspacer, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -CH2-[CH2-CH2-0]bi-CH2- mit 1 < b1 < 10, zum Beispiel 1 < b1 < 4, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine
Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen.
R20, R21 und R22 können dabei beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai-CH3 mit 1 < a1 * < 15, zum Beispiel 1 < a1 * < 3 und/oder 8 < a1 * < 12, beispielsweise eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5 Wiederholungseinheiten, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre
Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Dabei können zum Beispiel zumindest zwei der Reste R20, R21 und R22, gegebenenfalls alle Reste R20, R21 und R22, für unterschiedliche Gruppen, beispielsweise Alkylgruppen und/oder Oligo- Alkylenoxidgruppen, zum Beispiel mit unterschiedlicher Länge und/oder
Substitution und/oder Sättigungsgrad und/oder Verzweigungsgrad und/oder Halogenierungsgrad, insbesondere Fluorierungsgrad, stehen. Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung stehen R20 und R21 für gleiche oder unterschiedliche, insbesondere gesättigte, Alkylgruppen mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 4 Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Methylgruppe, und R22 für eine, insbesondere gesättigte, Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 9 bis < 13 Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Undecylgruppe (-CnH23)-
Beispiele für derartige Ausgestaltungen sind:
Figure imgf000106_0001
und/oder
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine imidazoliumbasierte Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000106_0002
R31 ~
Dabei steht -[AJ- für eine Polymerrücken bildende Einheit. (Xc) steht dabei für einen Spacer. xc steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des Spacers (Xc). Dabei kann xc insbesondere 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ- kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Die Spacer (Xc) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. R30, R31, R32 und/oder R33 können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein.
Z" kann dabei insbesondere für Perchlorat und/oder Trifluormethansulfonat und/oder Tetrafluoroborat und/oder Bisoxalatoborat und/oder
Hexafluorophosphat und/oder Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder
Difluorooxalatoborat und/oder Bromid und/oder lodid und/oder Chlorid stehen.
(Xc) kann dabei beispielsweise für einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenspacer,
beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 12, zum Beispiel mit 3 < a1 < 5, und/oder einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenoxidspacer, insbesondere Ethylenoxidspacer, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 4
Wiederholungseinheiten, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel: - CH2-[CH2-CH2-0]bi-CH2- mit 1 < b1 < 10, beispielsweise mit 2 < b1 < 4, und/oder der allgemeinen chemischen Formel: -[CH2-CH2-0-]b mit 1 < b < 10,
beispielsweise mit 2 < b < 4, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum
Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine
Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen
Figure imgf000108_0001
Formel: mit 1 < z1 < 4, und/oder eine
Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen.
R30, R32 und/oder R33 können dabei beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine, insbesondere gesättigte oder
ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai*-CH3 mit 0 < oder 1 < oder 2 < a1 * < 15, zum Beispiel mit 0 < oder 1 oder < 2 < a1 * < 4, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo- Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5 Wiederholungseinheiten, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum
Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine
Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Dabei können zum Beispiel zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, der Reste R30, R31 , R32 und R33, gegebenenfalls alle Reste R30, R31 , R32 und R33, für unterschiedliche Gruppen, beispielsweise Alkylgruppen und/oder Oligo-Alkylenoxidgruppen, zum Beispiel mit
unterschiedlicher Länge und/oder Substitution und/oder Sättigungsgrad und/oder Verzweigungsgrad und/oder Halogenierungsgrad, insbesondere
Fluorierungsgrad, stehen. Insbesondere können R30, R31 , R32 und R33 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine Methylgruppe oder eine Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 2 bis < 15 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 2 bis < 4 Kohlenstoffatomen, stehen. R31 kann
insbesondere für eine Methylgruppe stehen.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine piperidiniumbasierte Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000109_0001
Dabei steht -[AJ- für eine Polymerrücken bildende Einheit. (Xd) steht dabei für einen Spacer. xd steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des Spacers (Xd). Dabei kann xd
insbesondere 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ- kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Die Spacer (Xd) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Z" kann dabei insbesondere für Perchlorat und/oder Trifluormethansulfonat und/oder Tetrafluoroborat und/oder Bisoxalatoborat und/oder
Hexafluorophosphat und/oder Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder
Difluorooxalatoborat und/oder Bromid und/oder lodid und/oder Chlorid stehen.
(Xd) kann dabei insbesondere für einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenspacer, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 15, zum Beispiel mit 3 < a1 < 5, und/oder einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenoxidspacer, insbesondere Ethylenoxidspacer, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 4
Wiederholungseinheiten, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel: - CH2-[CH2-CH2-0]bi-CH2- mit 1 < b1 < 10, beispielsweise mit 2 < b1 < 4, und/oder der allgemeinen chemischen Formel: -[CH2-CH2-0-]b mit 1 < b < 10,
beispielsweise mit 2 < b < 4, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum
Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine
Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Insbesondere kann der Spacer X ein gesättigter
Alkylspacer mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 15 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 3 bis < 5 Kohlenstoffatomen, sein.
R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' können dabei beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai*-CH3 mit 0 < oder 1 < oder 2 < a1 * < 15, zum Beispiel mit 0 < oder 1 oder < 2 < a1 * < 4, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe,
insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo- Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5 Wiederholungseinheiten, und/oder eine eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer
Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartaren Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartaren Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Dabei können zum Beispiel zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, der Reste R40, R41, R41\ R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45', gegebenenfalls alle Reste R40, R41, R41\ R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45', für unterschiedliche Gruppen, beispielsweise Alkylgruppen und/oder Oligo- Alkylenoxidgruppen, zum Beispiel mit unterschiedlicher Länge und/oder
Substitution und/oder Sättigungsgrad und/oder Verzweigungsgrad und/oder Halogenierungsgrad, insbesondere Fluorierungsgrad, stehen. Insbesondere können R40, R41, R41\ R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine Methylgruppe oder eine Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 2 bis < 15 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 2 bis < 4 Kohlenstoffatomen, stehen. R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' können insbesondere für Wasserstoff stehen. R40 kann insbesondere für eine Methylgruppe stehen.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine pyrrolidiniumbasierte Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000112_0001
Dabei steht -[AJ- für eine Polymerrücken bildende Einheit. (Xe) steht dabei für einen Spacer. xe steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des Spacers (Xe). Dabei kann xe
insbesondere 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ- kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Die Spacer (Xe) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein.
Z" kann dabei insbesondere für Perchlorat und/oder Trifluormethansulfonat und/oder Tetrafluoroborat und/oder Bisoxalatoborat und/oder
Hexafluorophosphat und/oder Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder
Difluorooxalatoborat und/oder Bromid und/oder lodid und/oder Chlorid stehen.
(Xe) kann dabei insbesondere für einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenspacer,
beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 15, zum Beispiel mit 3 < a1 < 5, und/oder einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenoxidspacer, insbesondere Ethylenoxidspacer, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 4
Wiederholungseinheiten, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel: - CH2-[CH2-CH2-0]bi-CH2- mit 1 < b1 < 10, beispielsweise mit 2 < b1 < 4, und/oder der allgemeinen chemischen Formel: -[CH2-CH2-0-]b mit 1 < b < 10, beispielsweise mit 2 < b < 4, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären
Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine
Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise
Alkylcarbonylgruppe, stehen. Insbesondere kann der Spacer X ein gesättigter Alkylspacer mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 15 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 3 bis < 5 Kohlenstoffatomen, sein. R50, R51, R51\ R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' können dabei beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte,
beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai*-CH3 mit 0 < oder 1 < oder 2 < a1 * < 15, zum Beispiel mit 0 < oder 1 oder < 2 < a1 * < 4, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe,
insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo- Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5 Wiederholungseinheiten, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Dabei können zum Beispiel zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, der Reste R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54', gegebenenfalls alle Reste R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54', für unterschiedliche Gruppen, beispielsweise Alkylgruppen und/oder Oligo-Alkylenoxidgruppen, zum Beispiel mit unterschiedlicher Länge und/oder Substitution und/oder Sättigungsgrad und/oder Verzweigungsgrad und/oder Halogenierungsgrad, insbesondere Fluorierungsgrad, stehen. Insbesondere können R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine Methylgruppe oder eine Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 2 bis < 15 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 2 bis < 4 Kohlenstoffatomen, stehen. R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' können
insbesondere für Wasserstoff stehen. R50 kann insbesondere für eine
Methylgruppe oder eine Ethylgruppe stehen.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine phosphoniumbasierte Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Form
Figure imgf000114_0001
R60— P^R62
R61 €> Z
Dabei steht -[Af]- für eine Polymerrücken bildende Einheit. (Xf) steht dabei für einen Spacer. xf steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des Spacers (Xf). Dabei kann xf
insbesondere 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Die Polymerrücken bildende
Einheit -[Af]- kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Die Spacer (Xf) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. R60, R61 und/oder R62 können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Z" kann dabei insbesondere für Perchlorat und/oder Trifluormethansulfonat und/oder Tetrafluoroborat und/oder Bisoxalatoborat und/oder
Hexafluorophosphat und/oder Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder
Difluorooxalatoborat und/oder Bromid und/oder lodid und/oder Chlorid stehen.
(Xf) kann dabei insbesondere für einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenspacer,
beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 15, zum Beispiel mit 2 < a1 < 8, und/oder einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenoxidspacer, insbesondere Ethylenoxidspacer, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 4
Wiederholungseinheiten, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel: - CH2-[CH2-CH2-0]bi-CH2- mit 1 < b1 < 10, beispielsweise mit 2 < b1 < 4, und/oder der allgemeinen chemischen Formel: -[CH2-CH2-0-]b mit 1 < b < 10,
beispielsweise mit 2 < b < 4, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine
Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Insbesondere kann der Spacer X ein gesättigter Alkylspacer mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 3 bis < 9 Kohlenstoffatomen, sein.
R60, R61 und R61 können dabei beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai-CH3 mit 0 < oder 1 < oder 2 < a1 * < 15, zum Beispiel mit 0 < oder 1 oder < 2 < a1 * < 4, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10
Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5
Wiederholungseinheiten, und/oder eine weitere positiv geladene Gruppe, zum Beispiel eine Pyridiniumgruppe und/oder eine quartäre Ammoniumgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine
Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Alkylgruppe und/oder einer Alkylenoxidgruppe und/oder einer Alkoxygruppe und/oder einer weiteren positiv geladenen Gruppe, zum Beispiel einer quartären Ammoniumgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Dabei können zum Beispiel zumindest zwei der Reste R60, R61 und R61, gegebenenfalls alle Reste R60, R61 und R61, für unterschiedliche Gruppen, beispielsweise Alkylgruppen und/oder Oligo- Alkylenoxidgruppen, zum Beispiel mit unterschiedlicher Länge und/oder
Substitution und/oder Sättigungsgrad und/oder Verzweigungsgrad und/oder Halogenierungsgrad, insbesondere Fluorierungsgrad, stehen. Insbesondere können R60, R61 und R61 jeweils unabhängig voneinander für eine Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 3 bis < Kohlenstoffatomen, stehen.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine, auf einem Benzolsulfonat basierende Wiederholungseinheit der
allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000117_0001
Dabei steht -[Az]- für eine Polymerrücken bildende Einheit. (Xz) steht dabei für einen Spacer. xz steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des Spacers (Xz). Dabei kann xz
insbesondere 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Die Polymerrücken bildende Einheit -[Az]- kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Die Spacer (Xz) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. R200, R201, R202 und/oder R203 können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein.
Z+ kann dabei insbesondere für ein Kation, insbesondere Metallkation, beispielsweise Alkaliion, zum Beispiel Lithiumion und/oder Natriumion, insbesondere Lithiumion (Li+), stehen.
(Xz) kann dabei insbesondere für einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenspacer,
beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 15, zum Beispiel mit 1 < a1 < 3, und/oder einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenoxidspacer, insbesondere Ethylenoxidspacer, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10 Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 4
Wiederholungseinheiten, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel: - CH2-[CH2-CH2-0]bi-CH2- mit 1 < b1 < 10, beispielsweise mit 2 < b1 < 4, und/oder der allgemeinen chemischen Formel: -[CH2-CH2-0-]b mit 1 < b < 10, beispielsweise mit 2 < b < 4, und/oder -(CH2)a2-0-[CH2-CH2-0-]b2-(CH2)a2- mit 1 < a2 < 3, 1 < b2 < 10, insbesondere 1 < b2 < 4, und 1 < a2' < 3, und/oder eine weitere Lithiumsulfonatgruppe und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Lithiumsulfonatgruppe substituierte Phenylengruppe (Phenylene-Sulfonat- Einheit), und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Lithiumsulfonatgruppe substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, und/oder einen Ethersauerstoff steht. R200, R201, R202 und R203 können dabei beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai*-CH3 mit 0 < oder 1 < a1 * < 15, zum Beispiel mit 1 < a1 * < 2, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10
Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5
Wiederholungseinheiten, und/oder eine weitere negative geladene Gruppe, beispielsweise Lithiumsulfonatgruppe, und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer negativen Gruppe, beispielsweise Lithiumsulfonatgruppe, substituierte Phenylengruppe, und/oder eine
Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer negativen Gruppe, beispielsweise Lithiumsulfonatgruppe, substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Dabei können zum Beispiel zumindest zwei der Reste R200, R201, R202 und R203, gegebenenfalls alle Reste R200, R201, R202 und R203, für unterschiedliche Gruppen, beispielsweise Alkylgruppen und/oder Oligo-Alkylenoxidgruppen, zum
Beispiel mit unterschiedlicher Länge und/oder Substitution und/oder
Sättigungsgrad und/oder Verzweigungsgrad und/oder Halogenierungsgrad, insbesondere Fluorierungsgrad, stehen. Insbesondere können R200, R201, R202 und R203 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine Lithiumsulfonatgruppe oder eine, insbesondere mit mindestens einer Lithiumsulfonatgruppe substituierte, Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 15 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 1 bis < 2 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)si-S03Li mit 0 < s1 < 15, beispielsweise mit 0 < s1 < 2, stehen. Insbesondere können R200, R201, R202 und R203 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, eine, insbesondere gesättigte, beispielsweise teilweise oder vollständig, sulfonierte und/oder halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 1 oder > 2 bis
< 4 Kohlenstoffatomen, und/oder eine, beispielsweise teilweise oder vollständig, sulfonierte und/oder halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo- Ethylenoxidgruppe, stehen.
Insbesondere können R200, R201, R202 und/oder R203 mit mindestens einer Sulfonatgruppe, insbesondere Lithiumsulfonatgruppe, substituiert sein.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine, auf einem Trifluormethansulfonylimid-Benzol-Gruppe basierende
Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000119_0001
Dabei steht -[AZJ- für eine Polymerrücken bildende Einheit. (XZi) steht dabei für einen Spacer. xzl steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des Spacers (Xzi). Dabei kann xzl insbesondere 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Die Polymerrücken bildende Einheit -[AZJ- kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Die Spacer (XZi) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. R210, R211, R212, 213 und/oder R214 können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein.
Z+ kann dabei insbesondere für ein Kation, insbesondere Metallkation, beispielsweise Alkaliion, zum Beispiel Lithiumion und/oder Natriumion, insbesondere Lithiumion (Li+), stehen.
(Xzi) kann dabei insbesondere für einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenspacer,
beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai- mit 1 < a1 < 15, zum Beispiel mit 1 < a1 < 3, und/oder einen, insbesondere gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierten, insbesondere fluorierten, Alkylenoxidspacer, insbesondere Ethylenoxidspacer, insbesondere mit > 1 oder > 2 bis < 10
Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 4
Wiederholungseinheiten, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel: - CH2-[CH2-CH2-0]bi-CH2- mit 1 < b1 < 10, beispielsweise mit 2 < b1 < 4, und/oder der allgemeinen chemischen Formel: -[CH2-CH2-0-]b mit 1 < b < 10,
beispielsweise mit 2 < b < 4, und/oder -(CH2)a2-0-[CH2-CH2-0-]b2-(CH2)a2- mit 1 < a2 < 3, 1 < b2 < 10, insbesondere 1 < b2 < 4, und 1 < a2' < 3, und/oder eine weitere Lithium-Trifluormethansulfonylimid-Benzol-Gruppe und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Lithium- Trifluormethansulfonylimid-Benzol-Gruppe substituierte Phenylengruppe
(Phenylene-Bis(trifluormethansulfonyl)imid-Benzol- Einheit), und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Lithium- Trifluormethansulfonylimid-Benzol-Gruppe substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, und/oder einen Ethersauerstoff steht.
R210, R211, R212, 213 und R214 können dabei beispielsweise jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine, insbesondere gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)ai*-CH3 mit 0 < oder 1 < a1 * < 15, zum Beispiel mit 1 < a1 * < 2, und/oder eine, insbesondere gesättigte oder
ungesättigte, lineare oder verzweigte, beispielsweise teilweise oder vollständig halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, beispielsweise eine Ethylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxidgruppe, insbesondere mit > 1 bis < 10
Wiederholungseinheiten, beispielsweise mit > 1 oder > 2 bis < 5
Wiederholungseinheiten, und/oder eine weitere Lithium-
Trifluormethansulfonylimid-Benzol-Gruppe und/oder eine Phenylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Lithium-Trifluormethansulfonylimid- Benzol-Gruppe substituierte Phenylengruppe, und/oder eine Benzylengruppe, beispielsweise eine, mit mindestens einer Lithium-Trifluormethansulfonylimid- Benzol-Gruppe substituierte Benzylengruppe, und/oder eine Ketongruppe, beispielsweise Alkylcarbonylgruppe, stehen. Dabei können zum Beispiel zumindest zwei der Reste R210, R211, R212, 213 und R214, gegebenenfalls alle Reste R210, R211, R212, 213 und R214, für unterschiedliche Gruppen, beispielsweise Alkylgruppen und/oder Oligo-Alkylenoxidgruppen, zum Beispiel mit unterschiedlicher Länge und/oder Substitution und/oder Sättigungsgrad und/oder Verzweigungsgrad und/oder Halogenierungsgrad, insbesondere Fluorierungsgrad, stehen. Insbesondere können R210, R211, R212, 213 und R214 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder eine Lithium- Trifluormethansulfonylimid-Benzol-Gruppe oder eine, insbesondere mit mindestens einer Lithium-Trifluormethansulfonylimid-Benzol-Gruppe
substituierte, Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 1 bis
< 15 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 1 bis < 2 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel: -(CH2)S2-S02NS02CF3Li mit 0 < s2 < 15, beispielsweise mit 0 < s2 < 2, stehen. Insbesondere können R210, R211, R212, 213 und R214 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, eine, insbesondere gesättigte, beispielsweise teilweise oder vollständig,
Bis(trifluormethansulfonyl)imid-substituierte und/oder halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von > 1 bis < 16 Kohlenstoffatomen, beispielsweise von > 1 oder > 2 bis < 4 Kohlenstoffatomen, und/oder eine, beispielsweise teilweise oder vollständig, Bis(trifluormethansulfonyl)imid- substituierte und/oder halogenierte, insbesondere fluorierte, Alkylenoxidgruppe, insbesondere eine Oligo-Alkylenoxidgruppe, zum Beispiel eine Oligo- Ethylenoxidgruppe, stehen.
Insbesondere können R210, R211, R212, 213 und/oder R214 in Form einer weiteren Sulfonylimidgruppe, beispielsweise Trifluormethansulfonylimid-Gruppe, insbesondere Lithium-Trifluormethansulfonylimid-Gruppe, ausgeführt sein.
Insbesondere kann der Polymerrücken -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- für eine Phenylen- Einheit, insbesondere eines Polyphenylens, beispielsweise eines para- Polyphenylens, beispielsweise mit Etherfunktion, zum Beispiel der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000122_0001
stehen, insbesondere wobei xq die Anbindungsstelle/n kennzeichnet beziehungsweise für XQ steht.
Dabei kann das Polymer beispielsweise mindestens eine, beispielsweise unsubstituierte, weitere Phenylen- Einheit und/oder mindestens eine, mit mindestens einer Lithiumsulfonatgruppe substituierte, weitere Phenylen- Einheit umfassen. Zum Beispiel kann der Polymerrücken -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- für eine Phenylen- Einheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000123_0001
stehen, wobei n und n* für die Wiederholungszahlen der unsubstituierten Phenylen- Einheit stehen und beispielsweise dabei 0 < n < 3 und 0 < n* < 3 sind, insbesondere wobei xq die Anbindungsstelle/n kennzeichnet beziehungsweise für XQ steht.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen
Ausgestaltung umfasst beziehungsweise basiert das Polymer, insbesondere die mindestens eine erste Wiederholungseinheit -[A-i]-, auf einer, auf einem einfach oder mehrfach, sulfonierten Polyphenylen basierenden Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000123_0002
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Polymer
beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens eine
Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000124_0001
und/oder und/oder
Figure imgf000124_0002
Figure imgf000124_0003
und/oder
62669
- 123 -
Figure imgf000125_0001
und/oder
Figure imgf000125_0002
s=o
i
ΝΘ ©
i
s =o
I
CF„
beispielsweise und/oder
Figure imgf000125_0003
und/oder , beispielsweise
Figure imgf000126_0001
Figure imgf000126_0002
und/oder und/oder
Figure imgf000127_0001
O N
R 160 R 170
und/ode und/oder und/oder
Figure imgf000127_0002
Dabei steht -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[Α,ν]-, -[Av]-, -[AVi]-, -[AVII]-, -[Avm]-, -[Α,χ]-, -[AJ-, - [AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Ae]-, -[Af]-, -[Az]- beziehungsweise -[AZJ- insbesondere für eine Polymerrücken bildende Einheit. (X|), (XM), (Xm), (X|V), (Xv), (Xvi), (XVII), (XVIII) , (Xix), (Xa), (Xb), (Xc), (Xd), (Xe), (Xf), (Xz) beziehungsweise (XZi) steht dabei insbesondere für einen Spacer. xi, xii, xiii, xiv, xv, xvi, xvii, xviii, xix, xa, xb, xc, xd, xe, xf beziehungsweise xz steht dabei für die Anzahl, insbesondere das Vorhandensein beziehungsweise die Abwesenheit, des (jeweiligen) Spacers. Insbesondere kann dabei xi, xii, xiii, xiv, xv, xvi, xvii, xviii, xix, xa, xb, xc, xd, xe, xf beziehungsweise xz 1 oder 0, beispielsweise 1, sein. Dabei steht niV für die Anzahl der Ethylenoxideinheiten und ist insbesondere 1 < n!V -5 15, beispielsweise 2 < nw < 6. Dabei steht nw für die Anzahl der Ethylenoxideinheiten und ist insbesondere 1 < n!X < 15, beispielsweise 2 < Π|Χ < 6. Die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, -[AVi]-, - [Avil]-, -[Avil,]-, -[Α,χ]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit der Polymerrücken bildenden Einheit -[A]- erläutert ausgestaltet sein. Der Spacer (X|), (Xll), (Xlll), (Xiv), (Xv), (Xvi), (Xvil), (Xvill), (Xix), (Xa), (Xb), (Xc), (Xd), (Xe), (Xf),
(Xz) beziehungsweise (XZi) kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert ausgestaltet sein. RIO, RH, R12, R13, R14, R20, R21 R22, R30, R31, R32, R33, R40, R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45, R45', R50, R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54, R54', R60, R61, R62, R100, R101, R101', R110, Rill, Rill', R112, R112', R120, R120', R121, R121',
R130, R130', R131, R131', R132, R140, R150, R160, R170, R180, R180' R181, R181', R182, R200, R201, R202, R203, R210, R211, R212, 213 und/oder R214 können beispielsweise ebenfalls wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Der Spacer (X,), (X„), (Xm), (X,v), (Xv), (Xvi), (Χνιι), (Χνιιι), (Xix), (Xa), (Xb), (Xc), (Xd),
(Xe), (Xf), (Xz) beziehungsweise (XZi) kann insbesondere - wie im
Zusammenhang mit dem Spacer X erläutert - mindestens eine
Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Ethylenoxid-Gruppe, insbesondere Oligo- Alkylenoxid-Gruppe, beispielsweise Oligo-Ethylenoxid-Gruppe, umfassen beziehungsweise ein Alkylenoxid-Spacer, beispielsweise Ethylenoxid-Spacer insbesondere Oligo-Alkylenoxid-Spacer, beispielsweise Oligo-Ethylenoxid- Spacer, sein.
Beispielsweise kann die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, - [Av]-, -[Av]-, -[AVJ-, -[Av,,]-, -[AVIIJ-, -[A,x]-, -[AJ-, -[Ab]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -
[Az]- beziehungsweise -[AZJ- (zumindest) für eine Alkylenoxid- Einheit, insbesondere eine Ethylenoxid- Einheit und/oder Propylenoxid-Einheit, und/oder eine Alkylen-Einheit und/oder eine, eine Carbonatgruppe umfassende Einheit und/oder eine Methacrylat-Einheit und/oder eine Methylmethacrylat-Einheit und/oder eine Siloxan-Einheit und/oder eine Phosphazen-Einheit und/oder eine
Phenylen-Einheit stehen. Zum Beispiel kann die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ-, -[AJ-, -[Am]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AVJ-, -[AViJ-, -[AVIIJ-, -[A,J-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, - [Ad]-, -[AJ-, -[Af]-, -[Az]- beziehungsweise -[AZJ- (zumindest) für eine Siloxan- Einheit und/oder eine Phosphazen-Einheit und/oder eine Methacrylat-Einheit und/oder eine Methylmethacrylat-Einheit und/oder eine Phenylen-Einheit stehen. Insbesondere kann die Polymerrücken bildende Einheit -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[A|V]-, -[Av]-, -[Avi]-, -[Avil]-, -[Avil,]-, -[Α,χ]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- (zumindest) für eine Siloxan-Einheit und/oder eine Phosphazen-Einheit und/oder eine Methacrylat-Einheit und/oder eine
Methylmethacrylat-Einheit stehen.
RIO, RH, R13 und/oder R14 beziehungsweise R30, R32 und/oder R33 beziehungsweise R41, R41', R42, R42', R43, R43', R44, R44', R45 und/oder R45' beziehungsweise R51, R51', R52, R52', R53, R53', R54 und/oder R54' beziehungsweise R200, R201, R202 und/oder R203 beziehungsweise R210, R211, R212, 213 und/oder R214 beziehungsweise R100, RlOl und/oder RlOl' beziehungsweise R110, Rill, Rill', R112 und/oder R112' beziehungsweise R120, R120', R121 und/oder R121' beziehungsweise R130, R130', R131 und/oder R131 ' beziehungsweise R150 beziehungsweise R180, R180' R181 , R181 ' und/oder R182 können insbesondere jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff und/oder ein Halogenatom, insbesondere Fluor, und/oder eine Alkylgruppe und/oder eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere Oligo- Alkylenoxidgruppe, und/oder eine Alkoxygruppe und/oder eine
Phenylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Phenylenoxidgruppe, und/oder eine Phenoxygruppe und/oder eine Phenylengruppe, insbesondere Oligo- Phenylengruppe, und/oder eine Phenylgruppe und/oder eine Benzylengruppe, insbesondere Oligo-Benzylengruppe, und/oder eine Benzylgruppe und/oder eine Carbonylgruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe, insbesondere eine Lactongruppe, und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe und/oder eine geladene Gruppe, beispielsweise eine positiv geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, zum Beispiel eine quartäre Ammoniumgruppe und/oder eine quartäre Phosphoniumgruppe, und/oder eine negativ geladene Gruppe, insbesondere auf der Basis eines Leitsalzanions, insbesondere eines Lithium-Leitsalzanions, und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit, insbesondere eine Sulfonylimidgruppe, und/oder eine Sulfonatgruppe, beispielsweise eine Lithiumsulfonatgruppe und/oder eine Lithiumsulfonatgruppe, stehen. R12 beziehungsweise R20, R21 und R22 beziehungsweise R31
beziehungsweise R40 beziehungsweise R50 beziehungsweise R60, R61 und R62 beziehungsweise R132 beziehungsweise R140 beziehungsweise R160 beziehungsweise R170 können insbesondere jeweils unabhängig voneinander für eine Alkylgruppe und/oder eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere Oligo- Alkylenoxidgruppe, und/oder eine Alkoxygruppe und/oder eine
Phenylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Phenylenoxidgruppe, und/oder eine Phenoxygruppe und/oder eine Phenylengruppe, insbesondere Oligo- Phenylengruppe, und/oder eine Phenylgruppe und/oder eine Benzylengruppe, insbesondere Oligo-Benzylengruppe, und/oder eine Benzylgruppe und/oder eine Carbonylgruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonatgruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbonsäureestergruppe und/oder eine, insbesondere cyclische und/oder acyclische, Carbamatgruppe stehen.
Das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodematerials, kann sowohl ein Homo-Polymer als auch ein Co-Polymer, beispielsweise ein Block-Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi-Block-Co-Polymer, und/oder ein alternierendes Co- Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, sein. Das Kathodenmaterial beziehungsweise der Polymerelektrolyt kann beispielsweise sowohl ein HomoPolymer als auch mehrere Homo-Polymere und/oder sowohl ein Co-Polymer als auch mehrere Co-Polymere, als auch eine Homo-Polymer-Co-Polymer-Mischung umfassen oder sein.
Im Rahmen einer Ausführungsform ist das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt ein Homo-Polymer beziehungsweise umfasst das
Kathodenmaterial mindestens ein Homo-Polymer, welches mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000130_0001
Y
Q
umfasst. A, X, x und Q können dabei wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Insbesondere kann dabei das Homo-Polymer eine der vorstehend erläuterten speziellen Wiederholungseinheiten umfassen. Im Rahmen einer anderen Ausführungsform ist das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt ein Co-Polymer beziehungsweise umfasst das
Kathodenmaterial mindestens ein Co-Polymer, beispielsweise ein Block-Co- Polymer, zum Beispiel ein Multi-Block-Co-Polymer, und/oder ein alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, welches mindestens eine erste Wiederholungseinheit und mindestens eine zweite, von der mindestens einen ersten Wiederholungseinheit unterschiedliche Wiederholungseinheit umfasst, wobei die mindestens eine erste Wiederholungseinheit die allgemeine chemische Formel:
Figure imgf000131_0001
aufweist. A, X, x und Q können dabei wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Beispielsweise kann dabei das Co-Polymer mindestens eine der vorstehend erläuterten speziellen Wiederholungseinheiten umfassen. Insbesondere kann die mindestens eine erste Wiederholungseinheit eine der vorstehend erläuterten speziellen Wiederholungseinheiten umfassen beziehungsweise sein.
Die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit kann dabei beispielsweise eine beliebige Polymerrücken bildende Einheit sein. Beispielsweise kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine Alkylenoxid- Einheit, beispielsweise eine perfluorierte Alkylenoxid-Einheit und/oder eine
Perfluoropolyether- Einheit, und/oder eine Carbonat- Einheit und/oder eine Siloxan- Einheit und/oder eine Phosphazen- Einheit und/oder eine
Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine Methacrylat- Einheit und/oder eine Phenylen- Einheit und/oder eine Phenylenoxid-Einheit und/oder eine Benzylen- Einheit und/oder eine Alkylen-Einheit und/oder eine Styrol- Einheit umfassen oder sein. Insbesondere kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine Alkylenoxid-Einheit und/oder eine Siloxan- Einheit und/oder eine Phosphazen- Einheit und/oder eine Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine Methacrylat- Einheit, beispielsweise eine Phenylenoxid-Einheit, und/oder eine Alkylen-Einheit und/oder eine Phenylen- Einheit umfassen oder sein. Gegebenenfalls kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit keine Gruppe Q aufweisen und beispielsweise eine, insbesondere einfache,
Alkylenoxid- Einheit, beispielsweise eine perfluorierte Alkylenoxid-Einheit und/oder eine Perfluoropolyether- Einheit, und/oder eine Carbonat- Einheit und/oder eine Siloxan- Einheit und/oder eine Phosphazen- Einheit und/oder eine
Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine Methacrylat- Einheit und/oder eine Phenylen- Einheit und/oder eine Phenylenoxid-Einheit und/oder eine Benzylen- Einheit und/oder eine Alkylen-Einheit, zum Beispiel eine Alkylenoxid-Einheit und/oder eine Phenylen- Einheit, oder eine sonstige Polymerrücken bildende Einheit, beispielsweise eine (Poly-)Styrol- Einheit, sein. (Poly-)phenylen-Einheiten und/oder (Poly-)Styrol- Einheiten, welche zu höheren
Glasübergangstemperaturen führen können, können im Hinblick auf
mechanische Eigenschaften vorteilhaft sein. Die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -
[Aiv]-, -[Av]-, -[Av,]-, -[Avil]-, -[Avil,]-, -[A,x]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, - [Az]- beziehungsweise -[AZJ- ,der mindestens einen ersten Wiederholungseinheit und die Polymerrücken bildende Einheit der mindestens einen zweiten
Wiederholungseinheit können gleichartig oder voneinander unterschiedlich sein und beispielsweise ausgewählt sein, aus der Gruppe der Alkylenoxid- Einheit/en, insbesondere Ethylenoxid- Einheit/en und/oder Propylenoxid-Einheit/en, und/oder, insbesondere organische, Carbonatgruppen umfassenden Einheit/en und/oder Siloxan- Einheit/en und/oder Phosphazen- Einheit/en und/oder
Methylmethacrylat- Einheit/en und/oder Methacrylat- Einheit/en und/oder eine Phenylen- Einheit und/oder eine Phenylenoxid-Einheit/en und/oder eine
Benzylen-Einheit/en und/oder eine Alkylen- Einheit en.
Insbesondere kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise -[AJ- , -[An]-, -[An,]-, -[Aiv]-, -[Av]-, -[AVI]-, -[AVn]-, -[AVIH]-, -[A,x]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[Az]- beziehungsweise -[AZJ-, der mindestens einen ersten
Wiederholungseinheit und die Polymerrücken bildende Einheit der mindestens einen zweiten Wiederholungseinheit aus derselben Polymerklasse,
beispielsweise aus den im Zusammenhang mit -[A]-, -[AJ-, -[AJ-, -[Am]-, -[A|V]-, - [AJ-, -[Av,]-, -[Av,,]-, -[Av,,,]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- erläuterten Polymerklassen, zum Beispiel der Siloxan- Einheiten (aus der Klasse der Polysiloxane), ausgewählt sein. So kann vorteilhafterweise die Synthese vereinfacht werden. Gegebenenfalls können dabei die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[Aiv]-, -[Av]-, -[Av,]-, -[Avil]-, -[Avil,]-, -[Αχ]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, - [Az]- beziehungsweise -[AzJ-, der mindestens einen ersten Wiederholungseinheit und die Polymerrücken bildende Einheit der mindestens einen zweiten
Wiederholungseinheit jedoch voneinander unterschiedlich funktionalisiert sein.
Beispielsweise können jedoch auch die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise -[AJ-, -[AJ-, -[Am]-, -[Α,ν]-, -[Av]-, -[AVJ-, -[AViJ-, -[AvnJ-, -[Ax]-, -[AJ- . -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Az]- beziehungsweise -[AZJ-, der mindestens einen ersten Wiederholungseinheit und die Polymerrücken bildende Einheit der mindestens einen zweiten Wiederholungseinheit aus unterschiedlichen
Polymerklassen, beispielsweise aus den im Zusammenhang mit -[A]-, -[AJ-, -[AJ- , -[AiJ-, -[Aiv]-, -[AV]-, -[AVJ-, -[AVIJ-, -[AVIIJ-, -[Ax]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- erläuterten Polymerklassen, zum Beispiel Siloxan-Einheiten (aus der Klasse der Polysiloxane) und der Alkylenoxid- Einheiten (aus der Klasse der Polyalkylene beziehungsweise Polyether), ausgewählt sein und/oder sich durch unterschiedliche Funktionalisierungen, voneinander unterscheiden. So können vorteilhafterweise Polymerblöcke mit verschiedenen unter anderem mechanischen und/oder solvatisierenden und/oder elektrischen Eigenschaften realisiert werden, um so vorteilhafte
Solvatationseigenschaften kombiniert mit hohen lonenleitfähigkeiten einzustellen.
Ein Beispiel hiefür ist das Siloxan-Ethylenoxid-Co-Polymer der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000133_0001
insbesondere wobei R für eine Alkylgruppe, zum Beispiel eine Methyl-, oder Propyl-Gruppe steht und wobei n für die Wiederholungszahl der
Ethylenoxid- Einheit, beispielsweise 1 < n < 10, steht. Die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, - [Aiv]-, -[Av]-, -[Av,]-, -[Avil]-, -[Avil,]-, -[Αχ]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Af]-, - [Az]- beziehungsweise -[AzJ-, der mindestens einen ersten Wiederholungseinheit und die Polymerrücken bildende Einheit der mindestens einen zweiten
Wiederholungseinheit können jedoch insbesondere aus derselben
Polymerklasse, beispielsweise der Phenylen-Einheiten (Polyphenylene) beziehungsweise der Alkylen-Einheiten (Polyolefine), ausgewählt sein und sich durch unterschiedliche Funktionalisierungen beziehungsweise fehlende
Funktionalisierungen, beispielsweise unterschiedliche Gruppen Q und/oder unterschiedliche Spacer, voneinander unterscheiden.
Beispiele hiefür sind das Phenylen-Phenylen-Co-Polymer der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000134_0001
insbesondere wobei n für die Wiederholungszahl der Phenylen- Einheit der unsubstituierten Wiederholungseinheit, beispielsweise für 0 < n < 3, steht, und/oder
das Phenylen-Phenylen-Co-Polymer der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000134_0002
insbesondere wobei n und n* für die Wiederholungszahlen der unsubstituierten Phenylen-Einheiten stehen und beispielsweise dabei 0 < n < 3 und 0 < n* < 3 ist, und/oder das Alkylen-Alkylen-Co-Polymer der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000135_0001
Zum Beispiel kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine Polymerrücken bildendende Struktureinheit, beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe der Siloxan-Einhei1 en und/oder Phosphazen-Einheit/en und/oder Methylmethacrylat-Einhei1 en und/oder Methacrylat-Einhei1 en und/oder
Phenylen-Einhei1/en, zum Beispiel mit einer, eine Carbonatgruppe und/oder eine Alkylenoxidgruppe, beispielsweise Oligo-Alkylenoxid, enthaltenden Seitengruppe aufweisen. Dabei kann die, die Carbonatgruppe und/oder Alkylenoxidgruppe enthaltende Seitengruppe zum Beispiel an ein Atom der Polymerrücken bildenden Struktureinheit angebunden sein. Die, die Carbonatgruppe und/oder Alkylenoxidgruppe enthaltende Seitengruppe, insbesondere die Carbonatgruppe, kann jedoch auch cyclisch an zwei Atome der Polymerrücken bildenden
Struktureinheit, angebunden sein. Der ausgebildete Polymerrücken kann dabei selbst Carbonatgruppen beziehungsweise Alyklenoxidgruppen umfassen, beispielsweise ein Polycarbonat beziehungsweise ein Polyalkylenoxid, sein oder auch Carbonatgruppen beziehungsweise Alyklenoxidgruppen frei sein.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit jedoch eine von der mindestens einen ersten
Wiederholungseinheit unterschiedliche Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000135_0002
X
I x
o
. Beispielsweise kann die mindestens eine zweite
Wiederholungseinheit eine der vorstehend erläuterten speziellen
Wiederholungseinheiten umfassen beziehungsweise sein. Beispielsweise können dabei die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise -[AJ-, -[AM]-, -[Am]-, -[Α,ν]-, -[Av]-, -[AVi]-, -[AVII]-, -[Avm]-, -[Ax]-, -[AJ- . -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Ae]-, -[Af]-, -[Az]- beziehungsweise -[AzJ-, der mindestens einen ersten Wiederholungseinheit und die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise -[AJ-, -[AJ-, -[AMJ-, -[Α,ν]-, -[Av]-, -[AVJ-, -[AViJ-, -[AvnJ-, -[Ax]-, -[AJ- . -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[Az]- beziehungsweise -[AZJ-, der mindestens einen zweiten Wiederholungseinheit aus unterschiedlichen Polymerklassen, beispielsweise der Siloxan-Einheiten (Polysiloxane) und der Alkylenoxid- Einheiten (Polyalkylene, Polyether), ausgewählt sein und/oder sich durch unterschiedliche Funktionalisierungen, voneinander unterscheiden.
Die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise -[AJ-, -[AJ-, -[Am]-, - [Av]-, -[Av]-, -[Av,]-, -[Av,,]-, -[AvnJ-, -[A,x]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, - [AJ- beziehungsweise -[AZJ-, der mindestens einen ersten Wiederholungseinheit und die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, beispielsweise beispielsweise -[AJ- , -[AJ-, -[An,]-, -[Av]-, -[Av]-, -[AVJ-, -[AVJ-, -[AViJ-, -[Ax]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, ■[AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ-, der mindestens einen zweiten Wiederholungseinheit können jedoch insbesondere aus derselben
Polymerklasse, beispielsweise der Siloxan- Einhei1 en (Polysiloxane) und/oder
Phosphazen- Einheit en (Polyphosphazene) und/oder Methylmethacrylat- Einheit en (Methylmethacrylate) und/oder Methacrylat- Einhei1 en (Methacrylate) und/oder der Phenylen-Einheit/en (Polyphenylene) beziehungsweise der Alkylen- Einheiten (Polyolefine), ausgewählt sein und sich durch unterschiedliche
Funktionalisierungen beziehungsweise fehlende Funktionalisierungen, beispielsweise unterschiedliche Gruppen Q und/oder unterschiedliche Spacer, voneinander unterscheiden.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise umfasst das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, mindestens ein Co-Polymer (P), beispielsweise ein Block-Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi-Block-Co-Polymer, und/oder ein alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, insbesondere ein Block-Co-Polymer, beispielsweise ein Kamm-Co-Polymer, der allgemeinen chemischen Formel: — {-A^— [-A,j|-
Figure imgf000137_0001
wobei die Wiederholungseinheit
_L f Λ ]
Figure imgf000137_0002
und
voneinander unterschiedliche Wiederholungseinheiten der allgemeinen chemischen Formel:
1 * 1
i J
Y
Λ,
I x
sind. Beispielsweise können dabei die Wiederholungseinheiten vorstehend erläuterte spezielle Wiederholungseinheiten umfassen beziehungsweise sein.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfassen dabei die Wiederholungseinheiten
Figure imgf000137_0003
und voneinander unterschiedliche
Wiederholungseinheiten der allgemeinen chemischen Formel:
r und/oder
Figure imgf000138_0001
und/oder
pielsweise
Figure imgf000139_0001
beispielsweise und/oder
Figure imgf000140_0001
R 140
und/oder und/oder
Figure imgf000140_0002
und/oder und/oder und/oder
Figure imgf000140_0003
und/oder beziehungsweise stehen für mindestens eine Wiederholungseinheit der vorstehenden allgemeinen chemischen Formeln. Die Kombination von den vorstehenden Wiederholungseinheiten, kann - verglichen mit den entsprechenden Homopolymeren - zu einer Erhöhung der lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, gegebenenfalls in Mischung mit Lithiumsalz, führen. Das Molekulargewicht beziehungsweise die mittlere Anzahl an Wiederholungseinheiten der Polymere kann dabei eng mit der Glastemperatur des reinen Polymers zusammenhängen, welche die resultierenden Lithiumionenleitfähigkeit der Polymer/Salzmischung maßgeblich bestimmen kann.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst die mindestens eine erste Wiederholungseinheit, beispielsweise die
Wiederholungseinheit:
Figure imgf000141_0001
Q«
(mindestens) eine Wiederholungseinheit de nen chemischen Formel:
Figure imgf000141_0002
, beispielsweise
Figure imgf000141_0003
, und/oder und/oder TEP2015/062669
- 140 -
Figure imgf000142_0001
Figure imgf000142_0002
und/oder und/oder
Figure imgf000143_0001
und/oder beispielsweise
Figure imgf000143_0002
o=s =o
ΝΘ © z
o=s=o
I
CF3
, beziehungsweise steht dafür. Auch die Kombination von den vorstehenden Wiederholungseinheiten mit Wiederholungseinheiten die eine Oligo-Ethylenoxid-Funktion, zum Beispiel eine (Oligo-)Ethylenoxidgruppe mit 1 < n!V beziehungsweise n!X < 15, beispielsweise 2 < niV beziehungsweise n!X < 6, Wiederholungseinheiten, tragen, kann - verglichen mit den entsprechenden Homopolymeren - zu einer Erhöhung der lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, gegebenenfalls in Mischung mit Lithiumsalz, führen.
Die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit, beispielsweise die
ngseinheit:
Figure imgf000144_0001
(X-0
Q, kann daher beispielsweise eine oder mehrere Wiederholungseinheiten die eine Oligo-Ethylenoxid-Funktion, zum Beispiel eine (Oligo-)Ethylenoxidgruppe mit 1 < n < 15, beispielsweise 2 < n < 6, Wiederholungseinheiten, tragen, umfassen beziehungsweise sein.
Im Rahmen einer weiteren, zusätzlichen oder alternativen, speziellen
Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst die mindestens eine zweite ngseinheit, beispielsweise die Wiederholungseinheit:
Figure imgf000144_0002
Q-,
(mindestens) eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000145_0001
und/oder
beziehungsweise steht dafür.
Um die Lösung von Polysulfiden möglichst gering zu halten, kann beispielsweise der Anteil an Ethylenoxideinheiten gering, beispielsweise möglichst gering, gehalten werden. Durch das Fluorieren der Ethylenoxideinheiten
beziehungsweise auch von Polyethern, insbesondere von Polyethylenoxid und/oder Polypropylenoxid, kann die Polysulfidlöslichkeit jedoch zurückgedrängt werden. Insbesondere kann daher die mindestens eine zweite
Widerholungseinheit perfluorierte Alkylenoxideinheiten, insbesondere
perfluorierte Ethylenoxideinheiten, aufweisen beziehungsweise ein
Perfluoropolyether sein. Beispielsweise könne die Gruppe R130-132
beziehungsweise R180-R182 perfluoriert sein und/oder für ein Fluoratom stehen.
Wie bereits erläutert, kann aus diesen Gründen auch der Spacer X, (X|), (XM),
(Xlll), (Xiv), (Xv), (Xvi), (Χνιι), (Xvni), (Xix), (Xa), (Xb), , , , (Xf), (Xz) beziehungsweise (XZi) und/oder die Polymerrücken bildende Einheit -[A]-, -[AJ-, - [AM]-, -[An,]-, -[Aiv]-, -[Av]-, -[Avi]-, -[Avil]-, -[AVin]-, -[A,x]-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, -[AJ-, - [AJ-, -[Af]-, -[AJ- beziehungsweise -[AZJ- - und/oder die Gruppe Q
beziehungsweise Q+ beziehungsweise Q" - beziehungsweise die Gruppen mit R10-R213 perfluorierte Alkylenoxidgruppen, insbesondere perfluorierte
Ethylenoxidgruppen und/oder perfluorierte Propylenoxidgruppen, beispielsweise perfluorierte Oligo-Alkylenoxidgruppen, beispielsweise perfluorierte Oligo- Ethylenoxidgruppen und/oder perfluorierte Oligo-Propylenoxidgruppen, aufweisen und/oder perfluoriert sein. Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst beziehungsweise ist das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, (mindestens) ein Co-Polymer (P), beispielsweise ein Block-Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi- Block-Co-Polymer, und/oder ein alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, insbesondere ein Block-Co-Polymer, beispielsweise ei Formel:
Figure imgf000146_0001
Beispielsweise kann das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des
Kathodenmaterials, auf einem Co-Polymer, beispielsweise einem Block-Co- Polymer, zum Beispiel einem Multi-Block-Co-Polymer, und/oder einem
alternierenden Co-Polymer und/oder einem statistischen Co-Polymer, dieser allgemeinen chemischen Formel basieren beziehungsweise ein solches sein. Beispielsweise kann das Co-Polymer ein Block-Co-Polymer oder ein
alternierendes Co-Polymer oder ein statistisches Co-Polymer, zum Beispiel ein Block-Co-Polymer oder ein alternierendes Co-Polymer, sein. Insbesondere kann das Co-Polymer dieser allgemeinen chemischen Formel ein Block-Co-Polymer sein. Durch ein derartiges Co-Polymer, beispielsweise Block-Co-Polymere, zum Beispiel Kamm-Co-Polymer, kann vorteilhafterweise eine vergleichsweise hohe Lithiumionenleitfähigkeit erzielt werden.
Zum Beispiel kann dabei das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, ein Co-Polymer, beispielsweise ein Block-Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi-Block-Co-Polymer, und/oder ein alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, insbesondere ein Block-Co-Polymer, b der allgemeinen chemischen Formel:
beziehungsweise
Figure imgf000147_0001
umfassen, beispielsweise darauf basieren, zum Beispiel sein.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst beziehungsweise ist das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des Kathodenmaterials, (mindestens) ein Co-Polymer (P), beispielsweise ein Block-Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi- Block-Co-Polymer, und/oder ein alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, insbesondere ein Block-Co-Polymer, beispielsweise ein Kamm-Co-Polymer, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000148_0001
Beispielsweise kann das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des
Kathodenmaterials, auf einem Co-Polymer, beispielsweise einem Block-Co- Polymer, zum Beispiel einem Multi-Block-Co-Polymer, und/oder einem alternierenden Co-Polymer und/oder einem statistischen Co-Polymer, dieser allgemeinen chemischen Formel basieren beziehungsweise ein solches sein. Beispielsweise kann das Co-Polymer ein Block-Co-Polymer oder ein
alternierendes Co-Polymer oder ein statistisches Co-Polymer, zum Beispiel ein Block-Co-Polymer oder ein alternierendes Co-Polymer, sein. Insbesondere kann das Co-Polymer dieser allgemeinen chemischen Formel ein Block-Co-Polymer sein. Durch ein derartiges Co-Polymer, beispielsweise Block-Co-Polymere, zum Beispiel Kamm-Co-Polymer, kann vorteilhafterweise eine vergleichsweise hohe Lithiumionenleitfähigkeit erzielt werden.
Zum Beispiel kann dabei das Polymer beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das mindestens eine Polymer, insbesondere des
Kathodenmaterials, ein Co-Polymer, beispielsweise ein Block-Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi-Block-Co-Polymer, und/oder ein alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, insbesondere ein Block-Co-Polymer, beispielsweise ein Kamm-Co-Polymer, der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000149_0001
umfassen, beispielsweise darauf basieren, zum Beispiel sein.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Polymer
beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das Kathodenmaterial (weiterhin) mindestens ein (einfach oder mehrfach) fluoriertes, beispielsweise perfluoriertes, und/oder Lithiumsulfonat substituiertes Polymer. Beispielsweise kann das mindestens eine, fluorierte und/oder Lithiumsulfonat substituierte Polymer ein Perfluoropolyether und/oder ein Lithiumsulfonat substituiertes, insbesondere fluoriertes, beispielsweise perfluoriertes, Polyolefin, beispielsweise Tetrafluorethylen- Polymer, und/oder ein Lithiumsulfonat substituierter, insbesondere fluorierter, beispielsweise perfluorierter, Polyether, zum Beispiel ein Lithiumionen haltiges, zum Beispiel Lithiumionen ausgetauschtes, Nafion, und/oder ein Lithiumsulfonat substituiertes, insbesondere fluoriertes,
beispielsweise perfluoriertes, Polyphenylen, sein. So kann die Lithiumleitfähigkeit gegebenenfalls weiter gesteigert werden. Lithiumsulfonat substituierte und/oder fluorierte Polymere, wie Lithium-Nafion und/oder mit Lithiumsulfonat substituierte Polyphenylene und/oder fluorierte, insbesondere perfluorierte, Polyether (Perfluoropolyether), können vorteilhaft in Lithium-Schwefel-Zellen, zum Beispiel mit einem Schwefel- Kohlenstoff- Komposit, beispielsweise SPAN, als
Kathodenaktivmaterial, eingesetzt werden, insbesondere da so eine reduzierte Polysulfidlöslichkeit erzielt werden kann. Fluorierte, insbesondere perfluorierte, Polyether (Perfluoropolyether), können dabei in Lithium-Schwefel-Zellen, zum Beispiel mit einem Schwefel- Kohlenstoff- Komposit, beispielsweise SPAN, als Kathodenaktivmaterial, besonders vorteilhaft in Kombination mit mindestens einem Lithium- Leitsalz eingesetzt werden. Lithium-Nafion kann beispielsweise eine Wiederholungseinheitenkombination aus einer unsubstituierten
Tetrafluorethylen- Einheit und einer Lithiumsulfonat substituierten
Tetrafluorethylen- Einheit, beispielsweise mit einem Oligo-Alkylenoxid-Spacer, aufweisen und beispielsweise auf der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000150_0001
1
FC I— O— CF; I— CF i.— SOri Li
CF. basieren, wobei n für die Wiederholungszahl der unsubstituierten
Tetrafluorethylen- Einheiten und n* für die Wiederholungszahl der
Wiederholungseinheitenkombination steht.
Ein weiteres Beispiel für ein Lithiumsulfonat substituiertes, beispielsweise fluoriertes, zum Beispiel perfluoriertes, Polymer, ist ein Lithiumsulfonat substituiertes Polyphenylen mit einer Lithiumsulfonat substituierten Phenylen- Einheit und gegebenenfalls einer unsubstituierten Phenylen- Einheit,
beispielsweise welches auf der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000150_0002
basiert, insbesondere wobei n für die Wiederholungszahl der unsubstituierten Phenylen- Einheiten, beispielsweise 0 < n < 3, steht.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Polymer
beziehungsweise der Polymerelektrolyt beziehungsweise das Kathodenmaterial eine Polymermischung, insbesondere ein Polymerblend, aus mindestens einem ersten Polymer und mindestens einem zweiten Polymer. Dabei kann das mindestens eine erste Polymer (mindestens) ein erfindungsgemäßes Polymer, beispielsweise Homo-Polymer und/oder Co-Polymer, beispielsweise ein Block- Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi-Block-Co-Polymer, und/oder ein
alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, insbesondere ein Block-Co-Polymer, beispielsweise ein Kamm-Co-Polymer, umfassen beziehungsweise sein, insbesondere welches mindestens eine
Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000151_0001
umfasst. A, X, x und Q können dabei wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Beispielsweise kann dabei die Polymermischung Co-Polymer mindestens eine der vorstehend erläuterten speziellen Wiederholungseinheiten umfassen. Insbesondere kann die mindestens eine erste Wiederholungseinheit eine der vorstehend erläuterten speziellen Wiederholungseinheiten umfassen beziehungsweise sein.
Das mindestens eine zweite Polymer kann dabei beispielsweise (mindestens) ein beliebiges Polymer sein. Beispielsweise kann das mindestens eine zweite Polymer ein Polyalkylenoxid (Polyether), insbesondere einen Perfluoropolyether, und/oder ein Polycarbonat und/oder ein Polysiloxan und/oder ein
Polyphosphazen und/oder ein Polymethylmethacrylat und/oder ein
Polymethacrylat und/oder ein Polyphenylen und/oder ein Polyphenylenoxid und/oder ein Polybenzylen und/oder ein Polyolefin und/oder ein Polystyrrol umfassen oder sein. Zum Beispiel kann das mindestens eine zweite Polymer ein Polyalkylenoxid und/oder ein Polysiloxan und/oder ein Polyphosphazen und/oder ein Polymethylmethacrylat und/oder ein Polymethacrylat und/oder ein Polyolefin und/oder ein Polyphenylen, insbesondere ein Polyalkylenoxid und/oder Polyolefin und/oder ein Polyphenylen, umfassen oder sein.
Zum Beispiel kann die mindestens eine zweite Polymer keine Gruppe Q aufweisen und beispielsweise eine, insbesondere einfaches, Polyalkylenoxid (Polyether), insbesondere einen Perfluoropolyether, und/oder Polycarbonat und/oder Polysiloxan und/oder Polyphosphazen und/oder Polymethylmethacrylat und/oder Polymethacrylat und/oder Polyphenylen und/oder Polyphenylenoxid und/oder Polybenzylen- Einheit und/oder Polyolefin, zum Beispiel ein Polyalkylenoxid (Polyether) und/oder Polyphenylen, beispielsweise einem para- Polyphenylen, und/oder Polystyrrole oder ein sonstiges Polymer sein.
Perfluoropolyether, gegebenenfalls in Kombination mit mindestens einem
Lithium- Leitsalz, können als Polymerelektrolyt insbesondere in Lithium-Schwefel- Zellen, insbesondere mit SPAN als Kathodenmaterial, vorteilhaft verwendet werden. (Poly-)phenylen- Einheiten und/oder (Poly-)Styrol-Einheiten, welche zu höheren Glasübergangstemperaturen führen können, können im Hinblick auf mechanische Eigenschaften, insbesondere als lithiumionen-leitfähige Matrix für SPAN, vorteilhaft sein.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst beziehungsweise ist das mindestens eine zweite Polymer jedoch (mindestens) ein erfindungsgemäßes Polymer, insbesondere Homopolymer und/oder Co-Polymer, mit mindestens einer, von der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen ersten Polymers unterschiedlichen Wiederholungseinheit, insbesondere der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000152_0001
, und/oder mindestens ein, fluoriertes und/oder Lithiumsulfonat substituiertes Polymer, insbesondere einen Perfluoropolyether und/oder ein Lithiumsulfonat substituiertes, insbesondere fluoriertes, Polyolefin und/oder einen Lithiumsulfonat substituierten, insbesondere fluorierten, Polyether und/oder ein Lithiumsulfonat substituiertes, insbesondere fluoriertes, Polyphenylen, beispielsweise ein Lithiumionen haltiges, zum Beispiel Lithiumionen
ausgetauschtes, Nafion. A, X, x und Q können dabei wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. So kann die Lithiumleitfähigkeit gegebenenfalls weiter gesteigert werden.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das mindestens eine Polymer beziehungsweise der mindestens eine Polymerelektrolyt, insbesondere des Kathodenmaterials, beziehungsweise umfasst das Kathodenmaterial mindestens ein Polymer, insbesondere Polymerelektrolyten, aufweisend mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000153_0001
wobei -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit steht,
wobei X für einen Spacer steht, wobei x für die Anzahl des Spacers X steht und 1 oder 0 ist, und wobei Q für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+ steht oder wobei Q für eine positiv geladene Gruppe Q+ und ein Gegenion Z" steht. Dies hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da hierdurch die lonendissoziation erhöht und die Polysulfidlöslichkeit verringert werden kann.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist das mindestens eine Polymer beziehungsweise der mindestens eine Polymerelektrolyt, insbesondere des Kathodenmaterials, beziehungsweise umfasst das Kathodenmaterial:
- mindestens ein Polymer, insbesondere Polymerelektrolyten, (mindestens) ein Co-Polymer, beispielsweise ein Block-Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi- Block-Co-Polymer, und/oder ein alternierendes Co-Polymer und/oder ein statistisches Co-Polymer, insbesondere ein Block-Co-Polymer, beispielsweise ein Kamm-Co-Polymer, welches mindestens eine erste Wiederholungseinheit und mindestens eine zweite, von der mindestens einen ersten
Wiederholungseinheit unterschiedliche Wiederholungseinheit aufweist, wobei die mindestens eine erste Wiederholungseinheit die allgemeine chemische
Figure imgf000153_0002
aufweist, und/oder
- eine Polymermischung, insbesondere ein Polymerblend, aus mindestens einem ersten Polymer und mindestens einem zweiten Polymer, wobei das mindestens eine erste Polymer mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000154_0001
χ
I x
o
aufweist.
A, X, x und Q können dabei wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein.
Beispielsweise kann dabei das (Co-)Polymer beziehungsweise die
Polymermischung mindestens eine der vorstehend erläuterten speziellen Wiederholungseinheiten umfassen.
Besonders vorteilhaft können Wiederholungseinheiten mit einer positiv geladenen Gruppe Q+ und einem Gegenion Z" und/oder mit einer negativ geladenen Gruppe Q" und einem Gegenion Z+ in Kombination mit ungeladenen, ionenleitfähigen beziehungsweise -leitenden, Gruppen, beispielsweise
Alkylenoxidgruppen und/oder cyclischen und/oder acyclischen Carbonatgruppen und/oder cyclischen und/oder acyclischen Carbonsäureestergruppen, beispielsweise Lactongruppen und/oder cyclischen und/oder acyclischen Carbamatgruppen, insbesondere Alkylenoxidgruppen, wie Oligo-Alkylenoxid- Gruppen und/oder Polyethern, herausgestellt, da durch die positiv
beziehungsweise negativ geladene Gruppe Q+ beziehungsweise Q" die lonendissoziation erhöht und durch die ungeladene Gruppe Q die lonenmobilität erhöht werden kann, was insgesamt zu einer deutlichen Steigerung der lonenleitfähigkeit, beispielsweise Lithiumionenleitfähigkeit, führen kann.
Daher kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit und/oder das mindestens eine zweite Polymer insbesondere ein Alkylenoxid und/oder eine cyclische Carbonatgruppe und/oder eine Lactongruppe und/oder eine cyclische Carbamatgruppe und/oder eine acyclische Carbonatgruppe und/oder eine acyclische Carbonsäureestergruppe und/oder eine acyclische Carbamatgruppe aufweisen.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist
- die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine Alkylenoxid- Einheit und/oder eine Wiederholungseinheit, die eine Alkylenoxid-Funktion
(Alkylenoxid-Gruppe) trägt, und/oder - das mindestens eine zweite Polymer ein Polyalkylenoxid (Polyether) und/oder weist eine Wiederholungseinheit auf, die eine Alkylenoxid-Funktion
(Alkylenoxid-Gruppe) trägt.
Eine Kombination von einer positiv oder negativ geladenen Gruppe Q+ ,Q" und einem Alkylenoxid, beispielsweise einer Alkylenoxid- Einheit und/oder einer
Alkylenoxid-Funktion und/oder einem Polyalkylenoxid, hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da durch die positiv beziehungsweise negativ geladene Gruppe Q+ beziehungsweise Q" die lonendissoziation erhöht und durch das Alkylenoxid die lonenmobilität erhöht werden kann, was insgesamt zu einer deutlichen Steigerung der lonenleitfähigkeit, beispielsweise
Lithiumionenleitfähigkeit, führen kann.
Insbesondere kann das Co-Polymer ein Block-Co-Polymer, zum Beispiel ein Multi-Block-Co-Polymer, sein. Dabei kann insbesondere die Länge der Blöcke so gewählt sein, dass das Leitsalz, insbesondere Lithium-Leitsalz, dissoziert vorliegt und gleichzeitig eine ausreichende Beweglichkeit der Ionen, insbesondere Lithiumionen, im Alkylenoxid, beispielsweise Polyether, vorliegt.
Die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit kann insbesondere eine Alkylenoxid- Einheit und/oder eine Wiederholungseinheit, die eine Alkylenoxid-
Funktion, beispielsweise eine Oligo-Alkylenoxid-Funktion, zum Beispiel mit 1 beziehungsweise 2 bis 15, beispielsweise 2 bis 6 Wiederholungseinheiten, trägt, sein. Beispielsweise kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine Ethylenoxid- Einheit und/oder eine Propylenoxid- Einheit und/oder eine
Wiederholungseinheit sein, die eine Ethylenoxid-Funktion und/oder eine
Propylenoxid-Funktion, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxid-Funktion und/oder eine Oligo-Propylenoxid-Funktion, beispielsweise mit 1 beziehungsweise 2 bis 15, beispielsweise 2 bis 6 Wiederholungseinheiten, trägt. Insbesondere kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine Ethylenoxid- Einheit und/oder eine Wiederholungseinheit sein, die eine Ethylenoxid-Funktion, zum Beispiel eine
Oligo-Ethylenoxid-Funktion, beispielsweise eine (Oligo-)Ethylenoxidgruppe mit 1 beziehungsweise 2 bis 15, beispielsweise 2 bis 6 Wiederholungseinheiten, trägt.
Das mindestens eine zweite Polymer kann insbesondere ein Polyalkylenoxid (Polyether) sein und/oder eine Wiederholungseinheit aufweisen, die eine Alkylenoxid-Funktion, beispielsweise eine Oligo-Alkylenoxid-Funktion, zum Beispiel mit 1 beziehungsweise 2 bis 15, beispielsweise 2 bis 6
Wiederholungseinheiten, trägt. Beispielsweise kann das mindestens eine zweite Polymer ein Polyethylenoxid (PEO) und/oder Polypropylenoxid sein und/oder eine Wiederholungseinheit aufweisen, die eine Ethylenoxid-Funktion und/oder eine Propylenoxid-Funktion, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxid-Funktion und/oder eine Oligo-Propylenoxid-Funktion, beispielsweise mit 1
beziehungsweise 2 bis 15, beispielsweise 2 bis 6 Wiederholungseinheiten, trägt. Insbesondere kann das mindestens eine zweite Polymer ein Polyethylenoxid (PEO) sein und/oder eine Wiederholungseinheit aufweisen, die eine Ethylenoxid- Funktion, zum Beispiel eine Oligo-Ethylenoxid-Funktion, beispielsweise eine (Oligo-)Ethylenoxidgruppe mit 1 beziehungsweise 2 bis 15, beispielsweise 2 bis 6 Wiederholungseinheiten, trägt.
Gegebenenfalls kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit und/oder das mindestens eine zweite Polymer fluoriert und/oder mit Lithiumsulfonat substituiert sein. Beispielsweise kann die mindestens eine zweite
Wiederholungseinheit und/oder das mindestens eine zweite Polymer ein
Perfluoropolyether und/oder ein Lithiumsulfonat substituiertes, insbesondere fluoriertes, Polyolefin und/oder ein Lithiumsulfonat substituierter, insbesondere fluorierter, Polyether und/oder ein Lithiumsulfonat substituiertes, gegebenenfalls fluoriertes, Polyphenylen umfassen oder sein.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist
- die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine teilweise oder
vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Alkylenoxid- Einheit und/oder eine Wiederholungseinheit, die eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Alkylenoxid-Funktion, beispielsweise Oligo- Alkylenoxid-Funktion, trägt, und/oder
- das mindestens eine zweite Polymer ein teilweise oder vollständig fluoriertes, insbesondere perfluoriertes, Polyalkylenoxid (Perfluorpolyether) und/oder weist eine Wiederholungseinheit auf, die eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Alkylenoxid-Funktion, beispielsweise Oligo-Alkylenoxid-Funktion, trägt. Durch eine Fluorierung kann vorteilhafterweise die Polysulfidlöslichkeit reduziert werden.
Die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit kann insbesondere eine eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Alkylenoxid-
Einheit und/oder eine Wiederholungseinheit, die eine eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Alkylenoxid-Funktion, beispielsweise eine Oligo-Alkylenoxid-Funktion, zum Beispiel mit 1
beziehungsweise 2 bis 15, beispielsweise 2 bis 6 Wiederholungseinheiten, trägt, sein. Beispielsweise kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Ethylenoxid- Einheit und/oder Propylenoxid-Einheit und/oder eine Wiederholungseinheit sein, die eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte,
Ethylenoxid-Funktion und/oder Propylenoxid-Funktion trägt. Insbesondere kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Ethylenoxid-Einheit und/oder eine
Wiederholungseinheit sein, die eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Ethylenoxid-Funktion, zum Beispiel eine Oligo- Ethylenoxid-Funktion, trägt.
Das mindestens eine zweite Polymer kann insbesondere ein teilweise oder vollständig fluoriertes, insbesondere perfluoriertes, Polyalkylenoxid (Polyether) sein und/oder eine Wiederholungseinheit aufweisen, die eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Alkylenoxid-Funktion, beispielsweise eine Oligo-Alkylenoxid-Funktion, zum Beispiel mit 1
beziehungsweise 2 bis 15, beispielsweise 2 bis 6 Wiederholungseinheiten, trägt. Beispielsweise kann das mindestens eine zweite Polymer ein teilweise oder vollständig fluoriertes, insbesondere perfluoriertes, Polyethylenoxid und/oder Propylenoxid sein und/oder eine Wiederholungseinheit aufweisen, die eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Ethylenoxid-
Funktion und/oder Propylenoxid-Funktion trägt. Insbesondere kann das mindestens eine zweite Polymer ein teilweise oder vollständig fluoriertes, insbesondere perfluoriertes, Polyethylenoxid sein und/oder eine
Wiederholungseinheit aufweisen, die eine teilweise oder vollständig fluorierte, insbesondere perfluorierte, Ethylenoxid-Funktion, zum Beispiel eine Oligo- Ethylenoxid-Funktion, trägt.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist das
mindestens eine Polymer beziehungsweise der mindestens eine
Polymerelektrolyt, insbesondere des Kathodenmaterials, beziehungsweise
umfasst das Kathodenmaterial mindestens eine Wiederholungseinheit der
allgemeinen chemischen Formel:
und/oder
Figure imgf000158_0001
und/oder und/oder
Figure imgf000159_0001
insbesondere wobei die mindestens eine erste Wiederholungseinheit, beispielsweise die Wiederholungseinheit:
+†^
(X )x
, und/oder das mindestens eine erste Polymer mindestens eine Wiederholungseinheit der vorstehenden allgemeinen chemischen Formel aufweist. Die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit, beispielsweise die ngseinheit:
Figure imgf000159_0002
kann dabei beispielsweise (mindestens) eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000160_0001
Figure imgf000160_0002
, beispielsweise
Figure imgf000160_0003
, und/oder und/oder
Figure imgf000161_0001
^VII^xvii ^VIII^xviii
N O
O H
R160 R170
und/oder umfassen beziehungsweise dafür stehen. Insbesondere kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit, b ise die Wiederholungseinheit:
Figure imgf000161_0002
Q2 dabei beispielsweise (mindestens) eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000162_0001
und/oder umfassen beziehungsweise dafür stehen. Zum Beispiel kann das Co-Polymer Poly[(4- styrolsulfonyl)(trifluoromethansulfonyl)imid] sein,
Gegebenenfalls kann das Co-Polymer (P) weiterhin mindestens eine dritte Wiederholungseinheit und/oder die Polymermischung weiterhin mindestens ein drittes, insbesondere von dem ersten Polymer und dem zweiten Polymer unterschiedliches, Polymer umfassen.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst der Polymerelektrolyt beziehungsweise das Kathodenmaterial weiterhin mindestens ein Leitsalz, insbesondere Lithium-Leitsalz. So kann gegebenenfalls die lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, weiter erhöht werden. Je nach Block-Co- Polymer kann trotz einer hohen Transferzahl eine geringe Beimischung eines Leitsalzes, insbesondere Lithium- Leitsalzes, von Vorteil sein, um den Glaspunkt des Block-Co-Polymers zu verringern und damit die Gesamtmobilität der Lithiumionen im System zu erhöhen, was jedoch auf Kosten einer Reduktion der Transferzahl gehen kann. Idealerweise kann in diesem Fall ein Leitsalz, insbesondere Lithium-Leitsalz, verwendet werden, dessen Anion gut mit der Gruppe Q wechselwirkt. Zum Beispiel kann Lithiumbis(trifluormethansulfonyl)imid (LiTFSI) bei einer Sulfonylimidgruppe eingesetzt werden. Das Leitsalz kann beispielsweise ein Lithiumleitsalz oder ein Natriumleitsalz, insbesondere ein Lithiumleitsalz, sein. Als Lithiumsalze können gängige Lithium-Leitsalze eingesetzt werden. Beispielsweise kann das mindestens eine Lithium-Leitsalz Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6) und/oder Lithiumbis(trifluormethan- sulfonyl)imid (LiTFSI) und/oder Lithiumbisoxalatoborat (LiBOB) und/oder Trifluormethansulfonat (LiTriflate) und/oder Lithiumperchlorat (L1CIO4) und/oder Lithiumdifluorooxalatoborat (LiDFOB) und/oder Lithiumtetrafluoroborat (LiBF4) und/oder Lithiumbromid (LiBr) und/oder Lithiumiodid (Lil) und/oder Lithiumchlorid (LiCI) umfassen oder sein. Dabei können das Anion Z" und das Anion des mindestens einen Lithium-Leitsalzes unterschiedlich oder identisch sein.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform sind das Anion des mindestens einen Leitsalzes, insbesondere Lithium-Leitsalzes, und Z" beziehungsweise Q" aus der gleichen Anionenklasse, beispielsweise der
Sulfonylimide, zum Beispiel Trifluormethansulfonylimid und/oder
Pentafluorethansulfonylimid und/oder Fluorsulfonylimid, insbesondere
Ttrifluormethansulfonylimid, ausgewählt. So können vorteilhafterweise unerwünschte Nebenreaktionen vermieden werden und insbesondere zudem erzielt werden, dass das Anion des mindestens einen Leitsalzes und Z" beziehungsweise Q" Alkaliionen, insbesondere Lithiumionen, ähnlich, beispielsweise gleich, stark koordinieren, was sich vorteilhaft auf die
lonenmobilität auswirken kann. Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform weist das mindestens eine Leitsalz, insbesondere Lithium-Leitsalz, das Gegenion Z" beziehungsweise Z+ des Polymers beziehungsweise Polymerelektrolyten, insbesondere der positiv geladenen Gruppe Q+ beziehungsweise der negativ geladenen Gruppe Q", auf. Beispielsweise kann das Anion Z" gleich dem Anion des mindestens einen Leitsalzes, insbesondere Lithium-Leitsalzes, sein.
Die Lithiumsalzkonzentration kann insbesondere von der Anzahl der
Sauerstoffatome im Polymer beziehungsweise Polymerelektrolyten abhängen. Insbesondere kann das stöchiometrische Verhältnis von Lithiumionen des mindestens einen Lithium-Leitsalzes zu Sauerstoffatomen des Polymers beziehungsweise Polymerelektrolyten beziehungsweise des Polymers, insbesondere des mindestens einen Kathodenmaterials, in einem Bereich 1:2 bis 1:100, insbesondere von 1:5 beziehungsweise 1:10 bis 1:25, beispielsweise vom 1:10 bis 1:15, liegen. Dies kann vorteilhafterweise ein optimaler Bereich im Hinblick auf die effektiven, mobilen Ladungsträger und die Mobilität in Abhängigkeit von der Glastemperatur sein. Das stöchiometrische Verhältnis von Lithiumionen des mindestens einen Lithium-Leitsalzes zu
Wiederholungseinheiten des Polymers beziehungsweise des Polymerelektrolyten beziehungsweise des Polymers, insbesondere des mindestens einen
Kathodenmaterials, kann beispielsweise in einem Bereich von 2:1 bis 1:100 liegen.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform sind Partikel des
Kathodenaktivmaterials, insbesondere des Schwefel- Kohlenstoff- Komposits, beispielsweise SPAN- Partikel, mit einem ionenleitfähigen beziehungsweise ionenleitenden, insbesondere lithiumionenleitfähigen beziehungsweise lithiumionenleitenden, Polymer beziehungsweise Polymerelektrolyten, beispielsweise der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000164_0001
X I X
Q und/oder mit Polyethylenglycol und/oder Polyethylenoxid, beschichtet. So können Polysulfide vorteilhafterweise besonders effektiv an einem Wegdiffundieren gehindert werden. A, X, x und Q können dabei wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Die Beschichtung kann dabei beispielsweise ein vorstehend beschriebenes Polymer beziehungsweise Polymerelektrolyten umfassen beziehungsweise daraus ausgebildet sein. Beispielsweise kann dabei das Polymer der Beschichtung mindestens eine der vorstehend erläuterten speziellen Wiederholungseinheiten umfassen.
Des Weiteren ist es möglich die Leitfähigkeit durch die Beimischung von ionischen Flüssigkeiten (Englisch: lonic Liquids) zu erhöhen.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst der Polymerelektrolyt beziehungsweise das Kathodenmaterial daher weiterhin mindestens eine ionische Flüssigkeit. So kann vorteilhafterweise die Mobilität im System erhöht beziehungsweise die Glastemperatur reduziert werden und so die
lonenleitfähigkeit, insbesondere Lithiumionenleitfähigkeit, erhöht werden.
Insbesondere kann die ionische Flüssigkeit mindestens ein Kation, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyridinium- Kationen und/oder, insbesondere quartären, Ammonium- Kationen und/oder Imidazolium- Kationen und/oder Piperidinium- Kationen und/oder Pyrrolidinium- Kationen und/oder, insbesondere quartäre, Phosphonium- Kationen und/oder Guanidinium-Kationen und/oder Morpholinium- Kationen und/oder Uronium- Kationen und/oder Thiouronium- Kationen, und/oder mindestens ein Anion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Trifluormethansulfonat (Triflat) und/oder Tetrafluoroborat und/oder Bisoxalatoborat und/oder Hexafluorophosphat und/oder
Bis(trifluormethansulfonyl)imid und/oder Bis(perfluorethansulfonyl)imid und/oder Bis(fluormethansulfonyl)imid und/oder Difluorooxalatoborat und/oder Perchlorat und/oder Bromid und/oder lodid und/oder Chlorid, umfassen. Dabei können das Anion Z" und das Anion des mindestens einen Lithium-Leitsalzes und/oder der ionischen Flüssigkeit unterschiedlich oder gleich sein. Insbesondere kann jedoch das Anion Z" gleich dem Anion des mindestens einen Lithium-Leitsalzes und/oder der ionischen Flüssigkeit sein. So können vorteilhafterweise unerwünschte Nebenreaktionen beziehungsweise ein Auskristallisieren von Lithiumsalz vermieden werden.
Darüber hinaus ist es möglich die Leitfähigkeit durch die Beimischung von nicht- wässrigen Lösungsmitteln und/oder Komponenten, die in Flüssigelektrolyten eingesetzt werden, beispielsweise Carbonat- und/oder Ether-basierte
Substanzen beziehungsweise Lösungsmittel, zu erhöhen.
Gegebenenfalls kann der Polymerelektrolyt beziehungsweise das
Kathodenmaterial weiterhin mindestens einen Carbonat-basierten und/oder Ether-basierten Zusatzstoff, beispielsweise mindestens ein Carbonat-basiertes und/oder Ether-basiertes Lösungsmittel, umfassen.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst der Polymerelektrolyt, mindestens eine Wiederholungseinheit meinen chemischen Formel:
Figure imgf000165_0001
Q wobei -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit steht, wobei X für einen Spacer steht, wobei x für die Anzahl des Spacers X steht und 1 oder 0 ist, und
wobei Q für eine positiv geladene Gruppe Q+ und ein Gegenion Z" steht, insbesondere wobei Q+ für eine Gruppe auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit steht, beispielsweise wobei Q+ für wobei Pyridiniumgruppe oder eine Ammoniumgruppe oder eine Imidazoliumgruppe oder eine
Piperidiniumgruppe oder eine Pyrrolidiniumgruppe oder eine
Phosphoniumgruppe oder eine Guanidiniumgruppe oder eine
Morpholiniumgruppe oder eine Uroniumgruppe oder eine Thiouroniumgruppe und/oder wobei Z" für ein Anion, insbesondere ein Lithium-Leitsalzanion, steht, oder
wobei Q für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+ steht, insbesondere wobei Q" für eine Gruppe auf der Basis eines Lithium- Leitsalzanions und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit oder eine Sulfonatgruppe steht, beispielsweise wobei Q" für eine Sulfonylimidgruppe und/oder eine Sulfonatgruppe, und/oder Z+ für ein Alkaliion, beispielsweise ein Lithiumion und/oder Natriumion, insbesondere ein Lithiumion, steht, oder wobei Q für eine cyclische Carbonatgruppe oder eine Lactongruppe oder eine cyclische Carbamatgruppe oder eine acyclische Carbonatgruppe oder eine acyclische Carbonsäureestergruppe oder eine acyclische Carbamatgruppe oder eine Alkylenoxidgruppe steht, insbesondere wobei Q für eine cyclische
Carbonatgruppe oder eine Lactongruppe oder eine cyclische Carbamatgruppe oder eine acyclische Carbonatgruppe oder eine acyclische
Carbonsäureestergruppe oder eine acyclische Carbamatgruppe steht, und wobei die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- zumindest eine
polyfunktionalisierte Siloxan-Einheit und/oder eine polyfunktionalisierte
Phosphazen-Einheit und/oder eine polyfunktionalisierte Phenylen-Einheit, beispielsweise eine polyfunktionalisierte Siloxan-Einheit, umfasst.
Insbesondere kann dabei die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- für eine polyfunktionalisierte Polymerrücken bildende Einheit der allgemeinen
chemischen Formel:
Figure imgf000167_0001
und/oder und/oder
und/oder
Figure imgf000167_0002
und/oder
Figure imgf000167_0003
stehen beziehungsweise diese umfassen, wobei xq jeweils für eine
Anbindungsstelle steht, an welcher jeweils eine Gruppe Q, insbesondere Q+ beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, über einen Spacer Xx an die
Polymerrücken bildende Einheit -[A]- angebunden ist, insbesondere wobei R' für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe steht. Dabei kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- und/oder der Spacer X und/oder die Gruppe Q, beispielsweise Q+ beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, und/oder das Anion Z" und/oder das Kation Z+ wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Beispielsweise kann dabei die mindestens eine
Wiederholungseinheit (mindestens) eine vorstehend erläuterte spezielle
Wiederholungseinheit umfassen beziehungsweise sein.
Im Rahmen einer weiteren speziellen Ausgestaltung umfasst der
Polymerelektrolyt mindestens ein Co-Polymer (P), insbesondere Block-Co- Polymer, beispielsweise Multi-Block-Co-Polymer, aufweisend mindestens eine erste Wiederholungseinheit und mindestens eine zweite, von der mindestens einen ersten Wiederholungseinheit unterschiedliche Wiederholungseinheit, wobei die mindestens eine erste Wiederholungseinheit die allgemeine chemische Formel:
Figure imgf000168_0001
aufweist,
wobei -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit steht,
wobei X für einen Spacer steht, wobei x für die Anzahl des Spacers X steht und 1 oder 0 ist, und
wobei Q für eine positiv geladene Gruppe Q+ und ein Gegenion Z" steht, insbesondere wobei Q+ für eine Gruppe auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit steht, beispielsweise wobei Q+ für wobei Pyridiniumgruppe oder eine Ammoniumgruppe oder eine Imidazoliumgruppe oder eine
Piperidiniumgruppe oder eine Pyrrolidiniumgruppe oder eine
Phosphoniumgruppe oder eine Guanidiniumgruppe oder eine
Morpholiniumgruppe oder eine Uroniumgruppe oder eine Thiouroniumgruppe und/oder wobei Z" für ein Anion, insbesondere ein Lithium-Leitsalzanion, steht, insbesondere wobei der Spacer X mindestens eine weitere, positiv geladene Gruppe Q+, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, insbesondere mindestens eine Ammoniumiongruppe und/oder mindestens eine
Pyridiniumgruppe und/oder mindestens eine Imidazoliumgruppe und/oder mindestens eine Piperidiniumgruppe und/oder mindestens eine Pyrrolidiniumgruppe und/oder mindestens eine Phosphoniumgruppe und/oder mindestens eine Guanidiniumgruppe und/oder mindestens eine
Morpholiniumgruppe und/oder mindestens eine Uroniumgruppe und/oder mindestens eine Thiouroniumgruppe, insbesondere mindestens eine
Ammoniumgruppe und/oder mindestens eine Pyridiniumgruppe und/oder mindestens eine Imidazoliumgruppe, beispielsweise mindestens eine
Ammoniumgruppe und/oder mindestens eine Pyridiniumgruppe, umfasst, oder wobei Q für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+,
beispielsweise Alkaliion, insbesondere Lithiumion, steht, insbesondere wobei Q" für eine Gruppe auf der Basis eines Lithium-Leitsalzanions und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit oder eine Sulfonatgruppe steht, beispielsweise wobei Q" für eine Sulfonylimidgruppe und/oder eine Sulfonatgruppe, und/oder Z+ für ein Alkaliion, beispielsweise ein Lithiumion und/oder Natriumion,
insbesondere ein Lithiumion, steht, wobei der Spacer X mindestens eine weitere, negativ geladene Gruppe Q", insbesondere auf der Basis eines Lithium- Leitsalzanions und/oder eines Anions einer ionischen Flüssigkeit und/oder eine Sulfonatgruppe, insbesondere mindestens eine Sulfonylimidgruppe und/oder mindestens eine Sulfonatgruppe, umfasst.
Dabei kann die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit die allgemeine chemische Formel:
Figure imgf000169_0001
aufweisen, wobei -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit steht, wobei X für einen Spacer steht, wobei x für die Anzahl des Spacers X steht und 1 oder 0 ist,
wobei Q jedoch für eine ungeladene Gruppe Q, beispielsweise für eine
Alkylenoxidgruppe oder eine cyclische Carbonatgruppe oder eine Lactongruppe oder eine cyclische Carbamatgruppe oder eine acyclische Carbonatgruppe oder eine acyclische Carbonsäureestergruppe oder eine acyclische Carbamatgruppe steht, insbesondere für eine Alkylenoxidgruppe, steht. Dabei kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- und/oder der Spacer X und/oder die Gruppe Q, beispielsweise Q+ beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, und/oder das Anion Z" und/oder das Kation Z+ wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Beispielsweise kann dabei die mindestens eine erste und/oder zweite Wiederholungseinheit (mindestens) eine vorstehend erläuterte spezielle Wiederholungseinheit umfassen beziehungsweise sein.
Das Kathodenmaterial kann beispielsweise, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kathodenmaterials, > 50 Gew.-% bis < 80 Gew.-%, insbesondere > 60 Gew.- % bis < 70 Gew.-%, an Kathodenaktivmaterial, und > 20 Gew.-% bis < 30 Gew.- % an Festelektrolyt, insbesondere aus dem mindestens einen sulfidischen lonenleiter und dem mindestens einen Polymer, umfasst. Gegebenenfalls kann das Kathodenmaterial weiterhin, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Kathodenmaterials, > 5 Gew.-% bis < 10 Gew.-% an Zusätzen und/oder
Additiven, beispielsweise Leitfähigkeitszusätzen und/oder -Additiven, umfassen. Insbesondere kann der Festelektrolyt > 50 Gew.-% bis < 90 Gew.-%,
insbesondere > 70 Gew.-% bis < 90 Gew.-%, an dem mindestens einen sulfidischen lonenleiter und > 10 Gew.-% bis < 50 Gew.-%, insbesondere > 10 Gew.-% bis < 30 Gew.-%, an dem mindestens einen, insbesondere ionenleitfähigen beziehungsweise ionenleitenden, Polymer umfassen.
Beispielsweise kann das Kathodenmaterial mindestens einen
Leitfähigkeitszusatz- und/oder -additiv, insbesondere zur Steigerung der elektrischen Leitfähigkeit in der Kathode, umfassen.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Kathodenmaterial mindestens einen, insbesondere elektrischen, Leitzusatz beziehungsweise Leitadditiv. Beispielsweise kann das Kathodenaktivmaterial mindestens eine Kohlenstoffmodifikation, zum Beispiel Leitkohlenstoff, wie Ruß,
Kohlenstofffasern, Graphit, et cetera, umfassen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Kathodenmaterial mindestens ein Leitsalz, insbesondere Lithium-Leitsalz, umfassen. Gegebenenfalls kann das
Kathodenmaterial weiterhin mindestens eine ionische Flüssigkeit umfassen. Das Kathodenmaterial kann insbesondere für eine erfindungsgemäße Zelle ausgelegt sein.
Ein weiterer Gegenstand ist ein Kathodenmaterial für eine elektrochemische Zelle, zum Beispiel für eine Alkalimetall-Zelle, beispielsweise für eine Lithium- Zelle und/oder Natrium-Zelle, insbesondere für eine Lithium-Zelle, zum Beispiel für eine Alkalimetall-Schwefel-Zelle, beispielsweise für eine Lithium-Schwefel- Zelle und/oder Natrium-Schwefel-Zelle, insbesondere für eine Lithium-Schwefel- Zelle, welches mindestens ein Kathodenaktivmaterial und/oder mindestens einen, insbesondere lithiumionenleitenden oder lithiumionenleitfähigen,
Polymerelektrolyten und/oder mindestens einen anorganischen lonenleiter umfasst. Das Kathodenmaterial kann insbesondere wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Der mindestens eine Polymerelektrolyt kann dabei
vorteilhafterweise als Matrix(material) für das mindestens eine
Kathodenaktivmaterial dienen. Der mindestens eine anorganische lonenleiter kann insbesondere wie vorstehend erläutert ausgebildet sein. Das
Kathodenmaterial kann dabei insbesondere ein Kathodenmaterial für eine Lithium-Schwefel-Zelle sein. Das mindestens eine Kathodenaktivmaterial kann dabei insbesondere schwefelhaltig sein. Zum Beispiel kann das mindestens eine Kathodenaktivmaterial einen Schwefel-Kohlenstoff-Komposit, beispielsweise in dem Schwefel kovalent, insbesondere an Kohlenstoff, gebunden ist, umfassen. Beispielsweise kann das mindestens eine Kathodenaktivmaterial ein Polymer, insbesondere auf der Basis von Polyacrylnitril (PAN), mit, insbesondere kovalent, gebundenem Schwefel, beziehungsweise einen Schwefel-Polyacrylnitril- Komposit, insbesondere SPAN, umfassen beziehungsweise sein. Der mindestens eine Polymerelektrolyt kann insbesondere wie vorstehend
beschrieben ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der mindestens eine
Polymerelektrolyt mindestens ein Polymer beziehungsweise Polymerelektrolyten, welches beziehungsweise welcher mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000171_0001
umfasst, und/oder mindestens ein (einfach oder mehrfach) fluoriertes, beispielsweise perfluoriertes, und/oder Lithiumsulfonat substituiertes Polymer, beispielsweise einen Perfluoropolyether und/oder ein Lithiumsulfonat substituiertes, insbesondere fluoriertes, beispielsweise perfluoriertes, Polyolefin, beispielsweise Tetrafluorethylen- Polymer, und/oder einen Lithiumsulfonat substituierten, insbesondere fluorierten, beispielsweise perfluorierten, Polyether, zum Beispiel ein Lithiumionen haltiges, zum Beispiel Lithiumionen
ausgetauschtes, Nafion, und/oder ein Lithiumsulfonat substituiertes,
insbesondere fluoriertes, beispielsweise perfluoriertes, Polyphenylen, umfassen beziehungsweise sein. Wie vorstehend erläutert kann dies insbesondere vorteilhaft bei Lithium-Schwefel-Zellen, zum Beispiel mit einem Schwefel- Kohlenstoff- Korn posit, beispielsweise SPAN, als Kathodenaktivmaterial, sein.
Darüber hinaus kann das Kathodenmaterial weitere Komponenten umfassen.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Kathodenmaterialien und des erfindungsgemäßen Polymers beziehungsweise Polyelektrolyten wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Festelektrolyten, dem erfindungsgemäßen
Separator, der erfindungsgemäßen Schutzschicht, dem erfindungsgemäßen Anodenmaterial, der erfindungsgemäßen Zelle und der erfindungsgemäßen Batterie sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
Weiterer Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind ein Festelektrolyt, insbesondere ein Kathodenmaterialelektrolyt (Katholyt) und/oder ein
Anodenmaterialelektrolyt und/oder ein Separatormaterial und/oder ein Separator und/oder eine Schutzschicht, beispielsweise eine Anodenschutzschicht und/oder eine Kathodenschutzschicht, zum Beispiel für eine Alkalimetall-Schwefel-Zelle, beispielsweise für eine Lithium-Schwefel-Zelle und/oder eine Natrium-Schwefel- Zelle, insbesondere für eine Lithium-Schwefel-Zelle, welcher beziehungsweise welche mindestens einen sulfidischen lonenleiter, insbesondere einen Lithium- Argyroditen und/oder ein sulfidisches Glas, und mindestens ein ionenleitfähiges oder ionenleitendes, insbesondere lithiumionenleitfähiges oder
lithiumionenleitendes, Polymer umfasst. Insbesondere kann dabei das mindestens eine Polymer ein Polyalkylenoxid und/oder ein Polymer mit mindestens einer Alkylenoxid-Gruppe umfassen und/oder mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000173_0001
Q
, beispielsweise ein erfindungsgemäßes Polymer beziehungsweise Polymerelektrolyten, umfassen.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Festelektrolyten, des erfindungsgemäßen Separators, der erfindungsgemäßen Schutzschicht und des erfindungsgemäßen Anodenmaterials wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen
Kathodenmaterialien, dem erfindungsgemäßen Polymer beziehungsweise Polyelektrolyten, der erfindungsgemäßen Zelle und der erfindungsgemäßen Batterie sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Alkalimetall- Schwefel-Zelle, beispielsweise eine Lithium-Schwefel-Zelle und/oder Natrium- Schwefel-Zelle, insbesondere eine Lithium-Schwefel-Zelle, umfassend ein erfindungsgemäßes Kathodenmaterial und/oder ein erfindungsgemäßes Polymer beziehungsweise Polymerelektrolyten und/oder einen erfindungsgemäßen Festelektrolyt und/oder einen erfindungsgemäßen Separator und/oder eine erfindungsgemäßen Schutzschicht. Die Zelle umfasst insbesondere eine
Kathode und eine Anode. Dabei umfasst insbesondere die Kathode ein erfindungsgemäßes Kathodenmaterial.
Die Anode kann beispielsweise Lithium und/oder Natrium umfassen.
Insbesondere kann die Anode Lithium umfassen. Insbesondere kann die Anode eine metallische Anode sein und beispielsweise metallisches Lithium
beziehungsweise eine Lithiumlegierung umfassen. Die Zelle kann, insbesondere zwischen der Anode und der Kathode, einen Separator und/oder eine
Schutzschicht, beispielsweise eine Anodenschutzschicht und/oder eine
Kathodenschutzschicht, aufweisen.
Im Rahmen einer Ausführungsform der Zelle umfasst die Zelle, insbesondere zwischen der Anode und der Kathode, einen Separator und/oder eine Schutzschicht, beispielsweise eine Anodenschutzschicht und/oder eine
Kathodenschutzschicht.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Separator und/oder die Schutzschicht, beispielsweise die Anodenschutzschicht und/oder die Anodenschutzschicht und/oder Kathodenschutzschicht, ein Block-Co- Polymer. Das Block-Co-Polymer kann dabei beispielsweise ein Di- Block-Co- Polymer oder Tri-Block-Co-Polymer sein. Insbesondere kann dabei der
Separator und/oder die Schutzschicht, beispielsweise Anodenschutzschicht, aus dem Block-Co-Polymer, insbesondere aus dem Di- Block-Co-Polymer oder Tri-
Block-Co-Polymer, ausgebildet sein. Dabei kann das Block-Co-Polymer insbesondere eine ionisch leitfähige Phase und eine mechanisch stabile Phase aufweisen, die chemisch miteinander verbunden sind und durch
Selbstorganisation ein bikontinuierliches Netzwerk ausbilden. Das
erfindungsgemäße Kathodenmaterial, beispielsweise auf der Basis eines
Schwefel-Polymer-Komposits mit, beispielsweise kovalent und/oder ionisch, insbesondere ionisch, an das Polymer des Komposits gebundenem Schwefel, beispielsweise auf der Basis eines Schwefel-Polyacrylnitril-Komposits, zum Beispiel SPAN, kann mit derartigen Block-Co-Polymeren besonders vorteilhaft eingesetzt werden, da auf den Einsatz von niedermolekularen
Etherverbindungen beziehungsweise -lösungsmitteln, welche beispielsweise ansonsten Block-Co-Polymere aufquellen und in ein Polymergel überführen könnten, verzichtet und auf diese Weise ein Aufquellen des Block-Co-Polymers des Separators und/oder der Schutzschicht, beispielsweise der
Anodenschutzschicht, verhindert und dessen beziehungsweise deren
Funktionsfähigkeit gewährleistet werden kann.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Separator und/oder die Schutzschicht, beispielsweise die Anodenschutzschicht und/oder die Kathodenschutzschicht, mindestens ein Polystyrol-Polyalkylenoxid-
Block-Co-Polymer, insbesondere Polystyrol-Polyetyhlenoxid-Block-Co-Polymer, zum Beispiel Poly(styrol-b-ethylenoxid), insbesondere mit einer Molmasse der Blöcke von > 5000 Dalton, beispielsweise mit einer Gesamtmolmasse von > 150.000 Dalton, insbesondere mit einer Gesamtmolmasse von > 350.000 Dalton. Insbesondere kann dabei der Separator und/oder die Schutzschicht aus dem Polystyrol-Polyalkylenoxid-Block-Co-Polymer, insbesondere Polystyrol- Polyetyhlenoxid-Block-Co-Polymer, zum Beispiel Poly(styrol-b-ethylenoxid), insbesondere mit einer Molmasse der Blöcke von > 5000 Dalton, beispielsweise mit einer Gesamtmolmasse von > 150.000 Dalton, insbesondere mit einer Gesamtmolmasse von > 350.000 Dalton, ausgebildet sein. Der Separator und/oder die Schutzschicht, beispielsweise die Anodenschutzschicht und/oder die Kathodenschutzschicht, kann jedoch auch ein Block-Co-Polymer, beispielsweise Tri-Block-Co-Polymer, umfassen beziehungsweise daraus ausgebildet sein, welches mindestens eine Polystyrolkomponente und mindestens eine Polyethylenoxidkomponente und mindestens eine weitere
Polymerkomponente, beispielsweise eine Polyisoprenkomponente, umfasst. Polystyrol-Polyetyhlenoxid-Block-Co-Polymer können vorteilhafterweise bei Betriebstemperaturen von elektrochemischen Zellen, insbesondere Lithium- Schwefel-Zellen, eine ionische Leitfähigkeit von > 10"5 S/cm aufweisen.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen
Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Separator und/oder die Schutzschicht, beispielsweise die Anodenschutzschicht und/oder die
Kathodenschutzschicht, mindestens ein Polyacrylat-Polyalkylenoxid-Block-Co- Polymer, insbesondere Polyacrylat-Polyethylenoxid-Block-Co-Polymer, zum
Beispiel Poly(acrylate-ethyleneoxid), insbesondere mit einer Molmasse der Blöcke von > 5000 Dalton, beispielsweise mit einer Gesamtmolmasse von > 150.000 Dalton, insbesondere mit einer Gesamtmolmasse von > 350.000 Dalton. Insbesondere kann dabei der Separator und/oder die Schutzschicht aus dem Polyacrylat-Polyalkylenoxid-Block-Co-Polymer, insbesondere Polyacrylat-
Polyethylenoxid-Block-Co-Polymer, zum Beispiel Poly(acrylate-ethyleneoxid), insbesondere mit einer Molmasse der Blöcke von > 5000 Dalton, beispielsweise mit einer Gesamtmolmasse von > 150.000 Dalton, insbesondere mit einer Gesamtmolmasse von > 350.000 Dalton, ausgebildet sein. Der Separator und/oder die Schutzschicht, beispielsweise die Anodenschutzschicht und/oder die Kathodenschutzschicht, kann jedoch auch ein Block-Co-Polymer, beispielsweise Tri-Block-Co-Polymer, umfassen beziehungsweise daraus ausgebildet sein, welches mindestens eine Polyacrylatkomponente und mindestens eine Polyethylenoxidkomponente und mindestens eine weitere Polymerkomponente, beispielsweise eine Polyisoprenkomponente, umfasst. Polyacrylat-Polyethylenoxid-Block-Co-Polymer können vorteilhafterweise ebenfalls bei Betriebstemperaturen von elektrochemischen Zellen, insbesondere Lithium-Schwefel-Zellen, eine hohe ionische Leitfähigkeit aufweisen.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, speziellen
Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Separator und/oder die Schutzschicht, beispielsweise Anodenschutzschicht und/oder die
Kathodenschutzschicht, mindestens ein Polymer, zum Beispiel in Form eines Block-Co-Polymers, aufweisend mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000176_0001
wobei -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit steht, wobei X für einen Spacer steht, wobei x für die Anzahl des Spacers X steht und 1 oder 0 ist, und wobei Q für eine positiv geladene Gruppe Q+ und ein Gegenion Z" steht, oder wobei Q für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+ steht, oder wobei Q für eine ungeladene Gruppe Q, insbesondere für eine cyclische Carbonatgruppe oder eine Lactongruppe oder eine cyclische Carbamatgruppe oder eine acyclische Carbonatgruppe oder eine acyclische
Carbonsäureestergruppe oder eine acyclische Carbamatgruppe oder eine Alkylenoxidgruppe, steht.
Dabei kann die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- und/oder der Spacer X und/oder die Gruppe Q, beispielsweise Q+ beziehungsweise Q" beziehungsweise Q, und/oder das Anion Z" und/oder das Kation Z+ wie vorstehend erläutert ausgestaltet sein. Beispielsweise kann dabei die mindestens eine
Wiederholungseinheit (mindestens) eine vorstehend erläuterte spezielle
Wiederholungseinheit umfassen beziehungsweise sein.
Beispielsweise kann die Kathode einen Kathodenstromableiter aufweisen. Der Kathodenstromableiter kann zum Beispiel aus Aluminium oder Kohlenstoff ausgebildet sein. Gegebenenfalls kann der Kathodenstromableiter mit einer Beschichtung zur Verbesserung der Haftung und/oder der der elektrischen Kontaktierung und/oder der chemischen Stabilität und/oder der Korrosionsstabilität versehen sein. Die Beschichtung kann beispielsweise eine Polymerschicht, insbesondere eine Kohlenstoffmodifikation- Polymerschicht, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Additiven, wie Haftvermittlern,
Korrosionsschutzadditive, etc., sein. Beispielsweise kann die Beschichtung einen erfindungsgemäßen Festelektrolyten umfassen und/oder eine erfindungsgemäße Schutzschicht, insbesondere Kathodenschutzschicht und/oder
Anodenschutzschicht, sein.
Die Kathode kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass
Kathodenbestandteile, zum Beispiel in einem Dissolver, mit mindestens einem Lösungsmittel zu einer Schlämme (Englisch: Slurry) gemischt und damit ein Substrat, zum Beispiel eine Folie, beispielsweise eine Aluminiumfolie,
insbesondere eine mit einer Kohlenstoffmodifikation beschichtete Folie, beispielsweise Aluminiumfolie, beschichtet wird. Dabei kann das beschichten durch Rakeln erfolgen. Danach kann die Beschichtung getrocknet und/oder kalandriert werden. Dies kann insbesondere derart erfolgen, dass die Porosität minimiert wird. Dabei können sich insbesondere durchgängige Pfade des sulfidischen lonenleiters ausbilden, welche sich bis an das Kathodenaktivmaterial erstrecken. Durch das mindestens eine ionenleitfähige oder ionenleitende Polymer kann dabei vorteilhafterweise ein vollständiger Kontakt zwischen dem sulfidischen lonenleiter und dem Kathodenmaterial erzielt werden.
Alternativ dazu kann die Kathode durch Trockenbeschichten, also lösemittelfreies Beschichten, hergestellt werden.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Zelle wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Kathodenmaterialien, dem erfindungsgemäßen Polymer beziehungsweise Polyelektrolyten, dem erfindungsgemäßen Festelektrolyten, dem erfindungsgemäßen Separator, der erfindungsgemäßen Schutzschicht, dem erfindungsgemäßen Anodenmaterial, und der erfindungsgemäßen Batterie sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Alkalimetall-Schwefel- Batterie, beispielsweise eine Lithium-Schwefel- Batterie und/oder Natrium-Schwefel- Batterie, insbesondere eine Lithium-Schwefel- Batterie, welche eine oder mehrere erfindungsgemäße Zellen umfasst.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Batterie wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Kathodenmaterialien, dem erfindungsgemäßen
Festelektrolyten, dem erfindungsgemäßen Separator, der erfindungsgemäßen Schutzschicht, dem erfindungsgemäßen Anodenmaterial, und der
erfindungsgemäßen Zelle sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
Zeichnungen
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnung veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnung nur beschreibenden Charakter hat und nicht dazu gedacht ist, die
Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zelle.
Figur 1 zeigt eine Lithium-Schwefel-Zelle 1 , welche eine Kathode 10, eine Anode 20 und einen Bereich 30 zwischen der Kathode 10 und der Anode 20 aufweist.
Figur 1 illustriert, dass dabei die Kathode 10 insbesondere ein partikelförmiges Kathodenaktivmaterial 1 1 und einen Kathodenstromableiter 14 aufweist. Das partikelförmige Kathodenaktivmaterial 1 1 kann beispielsweise ein Schwefel- Kohlenstoff-Komposit, insbesondere ein Schwefel-Polyacrylnitril-Komposit, zum Beispiel SPAN, sein. Der Kathodenstromableiter 14 kann dabei beispielsweise aus Aluminium ausgebildet sein und insbesondere sowohl zur elektrischen Kontaktierung als auch als Träger dienen. Das partikelförmige Kathodenaktivmaterial 1 1 ist dabei in einen Festelektrolyten 12(P) eingebettet, welche mindestens einen sulfidischen lonenleiter 12 und mindestens ein Polymer (P), insbesondere als Binder, umfasst. Figur 1 veranschaulicht, dass dem partikelförmigen Kathodenaktivmaterial 1 1 ein partikelförmiges, insbesondere elektrisches, Leitadditiv 13, beispielsweise eine Kohlenstoffmodifikation, zugemischt ist, welches ebenfalls mittels des, als Binder 12 dienenden Polymerelektrolyten P mit dem Kathodenaktivmaterial 1 1 und dem Kathodenstromableiter 14, beispielsweise elastisch, verbunden ist.
Figur 1 zeigt, dass die Anode 20 ein Anodenaktivmaterial 21 , beispielsweise metallisches Lithium oder eine Lithiumlegierung, und einen Anodenstromableiter 22, zum Beispiel aus Kupfer, umfasst. Figur 1 veranschaulicht, dass zwischen 30 der Kathode 10 und der Anode 20 eine Schicht 31 (P) aus einem Block-Co-Polymer ausgebildet ist, welche als Separator und/oder Schutzschicht dient. Figur 1 zeigt, dass dabei zusätzlich eine Anodenschutzschicht 32, beispielsweise aus einem anorganischen, zum Beispiel keramischen und/oder glasartigen, Material oder einem Block-Co-Polymer vorgesehen werden kann, welche beispielsweise als Sperrschicht gegen
Dendritenwachstum dient. Gegebenenfalls kann die Schicht 31 (P) aus dem Block-Co-Polymer jedoch auch als alleinige Schicht zwischen Anode 20 und Kathode 10 dienen, welche die Anodenschutzschicht 32 ersetzt (nicht
dargestellt).

Claims

Ansprüche
1. Kathodenmaterial für eine Alkalimetall-Zelle, insbesondere eine Lithium- Schwefel-Zelle, umfassend
mindestens ein schwefelhaltiges Kathodenaktivmaterial (1 1 ) und mindestens einen sulfidischen lonenleiter (12).
2. Kathodenmaterial nach Anspruch 1 , wobei der mindestes eine sulfidische lonenleiter (12) einen Lithium-Argyroditen und/oder ein sulfidisches Glas umfasst.
3. Kathodenmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kathodenmaterial weiterhin mindestens ein Polymer (P) umfasst.
4. Kathodenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das
mindestens eine Polymer (P) ionenleitfähig oder ionenleitend,
insbesondere lithiumionenleitfähig oder lithiumionenleitend, ist.
5. Kathodenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das
mindestens eine Polymer (P) ein Polyalkylenoxid und/oder ein Polymer mit mindestens einer Alkylenoxid-Gruppe umfasst.
6. Kathodenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das
mindestens eine Polymer (P)
ein Co- Polymer (P), welches mindestens eine erste
Wiederholungseinheit und mindestens eine zweite, von der mindestens einen ersten Wiederholungseinheit unterschiedliche
Wiederholungseinheit aufweist, wobei die mindestens eine erste Wiederholungseinheit die allgemeine chemische Formel:
Figure imgf000181_0001
aufweist, und/oder
eine Polymermischung, insbesondere ein Polymerblend, aus
mindestens einem ersten Polymer und mindestens einem zweiten Polymer, wobei das mindestens eine erste Polymer mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000181_0002
aufweist, und/oder
- ein Homo-Polymer, welches mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000181_0003
aufweist,
umfasst,
wobei -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit steht,
wobei X für einen Spacer steht, wobei x für die Anzahl des Spacers X steht und 1 oder 0 ist, und
wobei Q für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+ steht, oder
wobei Q für eine positiv geladene Gruppe Q+ und ein Gegenion Z" steht, oder
wobei Q für eine ungeladene Gruppe Q steht.
7. Kathodenmaterial (10) nach Anspruch 6,
wobei Q" für eine Gruppe auf der Basis eines Lithium-Leitsalzanions oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions einer ionischen Flüssigkeit oder für eine Sulfonatgruppe oder für eine Sulfatgruppe oder für eine Carboxylatgruppe oder für eine Gruppe auf der Basis eines phosphorsäurebasierten Anions oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Imids oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Amids oder für eine Gruppe auf der Basis eines Anions eines Carbonsäureamids, insbesondere für eine Sulfonylimidgruppe oder eine Sulfonatgruppe, und Z+ für ein Alkaliion steht, oder
wobei Q+ für eine Pyridiniumgruppe oder eine Ammoniumgruppe oder eine Imidazoliumgruppe oder eine Piperidiniumgruppe oder eine Pyrrolidiniumgruppe oder eine Phosphoniumgruppe oder eine Guanidiniumgruppe oder eine Morpholiniumgruppe oder eine Uroniumgruppe oder eine Thiouroniumgruppe und Z" für ein Anion, insbesondere ein Lithium-Leitsalzanion, steht, oder
wobei Q für eine ungeladene Gruppe Q steht, insbesondere für eine Alkylenoxidgruppe oder eine acyclische Carbonatgruppe oder eine cyclische Carbonatgruppe oder eine Lactongruppe oder eine cyclische Carbamatgruppe oder eine acyclische Carbonsäureestergruppe oder eine acyclische Carbamatgruppe, insbesondere für eine Alkylenoxidgruppe, steht, und/oder
wobei die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- eine Alkylenoxid-Einheit und/oder eine, eine Carbonatgruppe umfassende Einheit und/oder eine Siloxan- Einheit und/oder eine Phosphazen- Einheit und/oder eine
Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine Methacrylat- Einheit und/oder eine Phenylen- Einheit und/oder eine Phenylenoxid-Einheit und/oder eine Benzylen-Einheit und/oder eine Alkylen-Einheit umfasst, insbesondere wobei die Polymerrücken bildende Einheit -[A]- zumindest eine Siloxan- Einheit und/oder eine Phosphazen- Einheit und/oder eine
Methylmethacrylat- Einheit und/oder eine Methacrylat- Einheit umfasst, und/oder
wobei der Spacer X
- mindestens eine Alkylenoxidgruppe, insbesondere Oligo-Alkylenoxid- Gruppe, und/oder
- mindestens eine, gegebenenfalls weitere, negativ geladene Gruppe Q", insbesondere mindestens eine Sulfonylimidgruppe und/oder mindestens eine Sulfonatgruppe, und ein Gegenion Z+, insbesondere Lithiumion, und/oder
- mindestens eine, gegebenenfalls weitere, positiv geladene Gruppe Q+, insbesondere auf der Basis eines Kations einer ionischen Flüssigkeit, insbesondere mindestens eine Ammoniumiongruppe und/oder mindestens eine Pyridiniumgruppe und/oder mindestens eine
Imidazoliumgruppe und/oder mindestens eine Piperidiniumgruppe und/oder mindestens eine Pyrrolidiniumgruppe und/oder mindestens eine Phosphoniumgruppe und/oder mindestens eine Guanidiniumgruppe und/oder mindestens eine Morpholiniumgruppe und/oder mindestens eine Uroniumgruppe und/oder mindestens eine Thiouroniumgruppe und ein Gegenion Z", insbesondere Lithium-Leitsalzanion, und/oder
- mindestens eine Carbonylgruppe, insbesondere mindestens eine cyclische Carbonatgruppe und/oder mindestens eine Lactongruppe und/oder mindestens eine cyclische Carbamatgruppe und/oder mindestens eine acyclische Carbonatgruppe und/oder mindestens eine acyclische Carbonsäureestergruppe und/oder mindestens eine acyclische Carbamatgruppe, insbesondere mindestens eine acyclische Carbonatgruppe,
umfasst, insbesondere wobei Q" für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+, insbesondere Lithiumion, steht.
Kathodenmaterial (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine Alkylenoxid-Einheit und/oder eine Wiederholungseinheit ist, die eine Alkylenoxid-Funktion trägt, und/oder wobei das mindestens eine zweite Polymer ein Polyalkylenoxid ist und/oder eine Wiederholungseinheit aufweist, die eine Alkylenoxid-Funktion trägt, insbesondere wobei die mindestens eine zweite Wiederholungseinheit eine Ethylenoxid- Einheit und/oder eine Wiederholungseinheit ist, die eine Ethylenoxid-Funktion, insbesondere eine Oligo-Ethylenoxid-Funktion, trägt, und/oder wobei das mindestens eine zweite Polymer ein Polyethylenoxid ist und/oder eine Wiederholungseinheit aufweist, die eine Ethylenoxid- Funktion, insbesondere eine Oligo-Ethylenoxid-Funktion, trägt.
Kathodenmaterial (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Kathodenmaterial (10) mindestens einen elektrischen Leitzusatz, insbesondere mindestens eine Kohlenstoffmodifikation, umfasst. Kathodenmaterial (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Kathodenmaterial (10) weiterhin mindestens ein Leitsalz, insbesondere Lithium-Leitsalz, umfasst, insbesondere wobei das Anion des mindestens einen Leitsalzes, insbesondere Lithium-Leitsalzes, und Z" beziehungsweise Q" aus der gleichen Anionenklasse, insbesondere der Sulfonylimide, ausgewählt sind.
Kathodenmaterial (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das mindestens eine Kathodenaktivmaterial (11) einen Schwefel- Polymer- und/oder - Kohlenstoff- Korn posit umfasst.
Kathodenmaterial (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei das mindestens eine Kathodenaktivmaterial (11) einen Schwefel- Polyacrylnitril- Komposit umfasst.
Festelektrolyt und/oder Separator und/oder Schutzschicht, insbesondere für eine Alkalimetall-Schwefel-Zelle, beispielsweise für eine Lithium- Schwefel-Zelle, umfassend mindestens einen Lithium-Argyroditen und/oder ein sulfidisches Glas und mindestens ein lithiumionenleitfähiges oder lithiumionenleitendes Polymer (P), wobei das mindestens eine Polymer (P) ein Polyalkylenoxid und/oder ein Polymer mit mindestens einer Alkylenoxid- Gruppe umfasst und/oder mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000184_0001
aufweist,
wobei -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit steht,
wobei X für einen Spacer steht, wobei x für die Anzahl des Spacers X steht und 1 oder 0 ist, und
wobei Q für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+ steht, oder
wobei Q für eine positiv geladene Gruppe Q+ und ein Gegenion Z" steht, oder wobei Q für eine Alkylenoxidgruppe oder eine cyclische Carbonatgruppe oder eine Lactongruppe oder eine cyclische Carbamatgruppe oder eine acyclische Carbonatgruppe oder eine acyclische Carbonsäureestergruppe oder eine acyclische Carbamatgruppe steht.
Alkalimetall-Zelle, insbesondere Lithium-Schwefel-Zelle, umfassend ein Kathodenmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und/oder einen Festelektrolyt und/oder ein Separator und/oder eine Schutzschicht nach Anspruch 13.
Alkalimetall-Zelle nach Anspruch 14, wobei die Zelle eine Kathode (10) und eine Anode (20) umfasst, wobei die Zelle, insbesondere zwischen der Kathode (10) und der Anode (20), einen Separator und/oder eine
Schutzschicht (30) aufweist, wobei der Separator und/oder die
Schutzschicht (30) mindestens ein Polystyrol-Polyetyhlenoxid-Block-Co- Polymer, insbesondere welches mindestens eine Polystyrolkomponente und mindestens eine Polyethylenoxidkomponente und mindestens eine weitere Polymerkomponente, insbesondere eine Polyisoprenkomponente, umfasst, und/oder mindestens ein Polyacrylat-Polyethylenoxid-Block-Co- Polymer, insbesondere, welches mindestens eine Polyacrylatkomponente und mindestens eine Polyethylenoxidkomponente und mindestens eine weitere Polymerkomponente, insbesondere eine Polyisoprenkomponente, umfasst, und/oder mindestens ein Polymer (P), insbesondere
Polymerelektrolyten, aufweisend mindestens eine Wiederholungseinheit der allgemeinen chemischen Formel:
Figure imgf000185_0001
umfasst, wobei -[A]- für eine Polymerrücken bildende Einheit steht, wobei X für einen Spacer steht, wobei x für die Anzahl des Spacers X steht und 1 oder 0 ist, und wobei Q für eine positiv geladene Gruppe Q+ und ein Gegenion Z" steht, oder wobei Q für eine negativ geladene Gruppe Q" und ein Gegenion Z+ steht, oder wobei Q für eine ungeladene Gruppe Q steht.
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