包含低聚甲硅烷基膦酸酯的电解质组合物的制作方法

文档序号:21699223发布日期:2020-07-31 22:58阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种电解质组合物,含有

(i)至少一种非质子有机溶剂;

(ii)至少一种导电盐;

(iii)至少一种含有式(i)结构的甲硅烷基膦酸酯:

其中

t选自

p为0-6的整数以及(ch2)p的一个或多个ch2基团可被o替换且(ch2)p的一个或多个h可被c1-c4烷基替换;

r1在每次出现时独立地选自h、f、cl、r4、or4、osi(r5)3、osi(or4)3和op(o)(or4)r5

r4在每次出现时独立地选自c1-c10烷基、c3-c7(杂)环烷基、c2-c10链烯基、c2-c10炔基、c5-c7(杂)芳基和c6-c13(杂)芳烷基,其可被一个或多个选自cn和f的取代基取代并且其中一个或多个未直接与si原子或o原子键合的烷基、链烯基和炔基的ch2基团可被o替换;

r3和r5在每次出现时独立地选自h、f、c1-c10烷基、c3-c7(杂)环烷基、c2-c10链烯基、c2-c10炔基、c5-c7(杂)芳基和c6-c13(杂)芳烷基,其可被一个或多个选自cn和f的取代基取代并且其中一个或多个未直接与p原子键合的烷基、链烯基和炔基的ch2基团可被o替换;和

(iv)任选地一种或多种添加剂。

2.根据权利要求1的电解质组合物,其中所述甲硅烷基膦酸酯含有式(ii)结构:

其中

q1为化学键或含有一个或多个式(ii.1)单体单元的单体或低聚基团,且q2为化学键或含有一个或多个式(ii.2)单体单元的单体或低聚基团:

其中

t*在每次出现时独立地为si或si-(ch2)p-si,其中p为0-6的整数,(ch2)p的一个或多个ch2基团可被o替换且(ch2)p的一个或多个h可被c1-c4烷基替换,和

在t*为si的情况下,q1为0-2的整数,q2为0-2的整数,并且q1+q2=2,在t*为si-(ch2)p-si的情况下,q1为0-4的整数,q2为0-4的整数,并且q1+q2=4;和

-*为通过支化的甲硅烷基膦酸酯骨架的延续。

3.根据权利要求2的电解质组合物,其中所述甲硅烷基膦酸酯具有式(iii):

其中

r6和r7独立地选自r8、si(or8)3和si(r9)3;

r8在每次出现时独立地选自c1-c10烷基、c3-c7(杂)环烷基、c2-c10链烯基、c2-c10炔基、c5-c7(杂)芳基和c6-c13(杂)芳烷基,其可被一个或多个选自cn和f的取代基取代并且其中一个或多个未直接与o原子或si原子键合的烷基、链烯基和炔基的ch2基团可被o替换;和

r9在每次出现时独立地选自h、f、cl、c1-c10烷基、c3-c7(杂)环烷基、c2-c10链烯基、c2-c10炔基、c5-c7(杂)芳基和c6-c13(杂)芳烷基,其可被一个或多个选自cn和f的取代基取代并且其中一个或多个未直接与o原子键合的烷基、链烯基和炔基的ch2基团可被o替换。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的电解质组合物,其中所述甲硅烷基膦酸酯具有式(iv):

其中

r1和r2独立地为0-300的整数。

5.根据权利要求3或4中任一项的电解质组合物,其中r6和r7独立地选自c1-c10烷基、si(oc1-c10烷基)3和si(r9)3,其中r9在每次出现时独立地选自h、f、cl和c1-c10烷基。

6.根据权利要求1-5中任一项的电解质组合物,其中r1在每次出现时独立地选自h、f、cl、c1-c10烷基和oc1-c10烷基,其中烷基可被一个或多个选自cn和f的取代基取代并且其中一个或多个未直接与si原子或o原子键合的烷基的ch2基团可被o替换。

7.根据权利要求1-6中任一项的电解质组合物,其中r3在每次出现时独立地选自h和c1-c10烷基,其可被一个或多个f和/或cn取代并且其中一个或多个未直接与p原子键合的烷基的ch2基团可被o替换。

8.根据权利要求1-7中任一项的电解质组合物,其中式(i)结构选自:

9.根据权利要求1-8中任一项的电解质组合物,其中所述非质子有机溶剂(i)选自氟化和非氟化的环状和无环有机碳酸酯、氟化和非氟化的醚和聚醚、氟化和非氟化的环状醚、氟化和非氟化的环状和无环缩醛和缩酮、氟化和非氟化的原羧酸酯、氟化和非氟化的羧酸的环状和无环酯和二酯、氟化和非氟化的环状和无环砜、氟化和非氟化的环状和无环腈和二腈、氟化和非氟化的环状和无环磷酸酯及其混合物。

10.根据权利要求1-9中任一项的电解质组合物,其中所述至少一种非质子有机溶剂(i)包括至少一种选自氟化和非氟化醚和聚醚、氟化和非氟化环状和无环有机碳酸酯及其混合物的溶剂。

11.根据权利要求1-10中任一项的电解质组合物,其中所述至少一种导电盐(ii)选自锂盐。

12.根据权利要求1-11中任一项的电解质组合物,所述电解质组合物含有基于所述电解质组合物的总重量为0.01-10重量%的甲硅烷基膦酸酯。

13.含有式(i)结构的甲硅烷基膦酸酯在用于电化学电池的电解质组合物中的用途:

其中

t选自

p为0-6的整数以及(ch2)p的一个或多个ch2基团可被o替换且(ch2)p的一个或多个h可被c1-c4烷基替换;

r1在每次出现时独立地选自h、f、cl、r4、or4、osi(r5)3、osi(or4)3和op(o)(or4)r5

r4在每次出现时独立地选自c1-c10烷基、c3-c7(杂)环烷基、c2-c10链烯基、c2-c10炔基、c5-c7(杂)芳基和c6-c13(杂)芳烷基,其可被一个或多个选自cn和f的取代基取代并且其中一个或多个未直接与si原子或o原子键合的烷基、链烯基和炔基的ch2基团可被o替换;

r3和r5在每次出现时独立地选自h、f、c1-c10烷基、c3-c7(杂)环烷基、c2-c10链烯基、c2-c10炔基、c5-c7(杂)芳基和c6-c13(杂)芳烷基,其可被一个或多个选自cn和f的取代基取代并且其中一个或多个未直接与p原子键合的烷基、链烯基和炔基的ch2基团可被o替换。

14.一种电化学电池,包含根据权利要求1-12中任一项的电解质组合物。

15.根据权利要求14的电化学电池,其中所述电化学电池为锂电池组、双层电容器或锂离子电容器。


技术总结
本发明涉及一种电解质组合物,其含有(i)至少一种非质子有机溶剂;(ii)至少一种导电盐;(iii)至少一种含有式(I)结构的甲硅烷基膦酸酯,其中T选自(Ia)和(Ib);和(iv)任选地一种或多种添加剂。

技术研发人员:M·A·门德斯阿古德洛;J·D·赫克尔
受保护的技术使用者:巴斯夫欧洲公司
技术研发日:2018.12.11
技术公布日:2020.07.31
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