用于锂离子电池的双环芳族阴离子的盐的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于获得具有以下结构通式的双环咪唑化合物的盐(V)的方法，其中，A表示单价阳离子，X独立地表示碳原子、氧原子、硫原子或氮原子。本发明还涉及所述双环咪唑化合物的盐(V)的相关制造方法及其用途，特别是作为用于电池的电解质组分的用途。
【专利说明】用于锂离子电池的双环芳族阴离子的盐
【技术领域】
[0001] 本发明涉及双环咪唑化合物及它们的盐、它们的制造方法以及它们的用途，特别 是作为用于电池的电解质组分的用途。
【背景技术】
[0002] 锂离子或钠离子电池至少包含一个负极、一个正极、一个隔板以及一种电解质。所 述电解质由溶解在通常为有机碳酸酯的混合物的溶剂中的锂或钠盐组成，以便具有在粘度 和介电常数之间的良好的折衷。
[0003] 最广泛使用的盐包括六氟磷酸锂（LiPF6)，其具有众多所需品质中的许多，但表现 出以氟化氢气体的形式发生分解的缺点。这引起了安全性问题，特别是在即将来临的在特 定交通工具中使用锂离子电池的情况下。
[0004] 具有（得到）电解质盐的先决条件是阳离子和阴离子之间的良好的化学离解，这 意味着阴离子上的负电荷发生移位或者通过拖拽效应（吸取效应，withdrawing effect) 而减少。
[0005] 因此，已经开发出基于拖拽效应的盐，例如LiTFSI (双（三氟甲烷磺酰）亚胺锂） 和LiFSI (双（氟磺酰）亚胺锂）。
[0006] 此外，这一次，基于电荷的移位，已经开发出其它盐，例如LiTDI (4, 5-二氰 基-2-(三氟甲基）咪唑化锂），如文献WO 2010/023413中所教导的。但是，后者表现出低 于上面提到的那些物质的离子电导率。
[0007] 本 申请人:公司已经发现，第二芳族环的存在使得可提高负电荷的移位并由此提高 该尚子电导率。
【发明内容】
[0008] 本发明为如下：
[0009] -DAMN代表二氨基马来腈且由式⑴表示：
[0010]
【权利要求】
1. 由以下扩展的通式表示的双环咪唑化合物的盐（V)的制备方法：
其中，A表示单价阳离子且X独立地表示碳原子、氧原子、硫原子、磷原子或氮原子，特 征在于，使式（IV)的咪唑化合物与碱AZ反应，其中，A具有与前面相同的含义且Z表示氢 根、氢氧根或碳酸根阴离子。
2. 权利要求1的盐的制备方法，特征在于，所述单价阳离子A是碱金属，优选选自锂或 钠。
3. 权利要求1或2的盐的制备方法，特征在于，X表示碳、磷或氮原子。
4. 权利要求3的盐的制备方法，特征在于，所述碳或氮被具有0. 7至1的哈米特参数 的吸电子或供电子基团取代，所述吸电子或供电子基团优选选自氰基（CN)、R1基团、OR1类 型的醚基、N(R1)2类型的氨基、CO2R1类型的酯基、SO 2R1类型的磺酰基、或PO2R1类型的膦酰 基，其中，R1具有式CnHmX'p，在该式中，n为0-6、m为0-13、X'为卤素（F、Cl、fo和I)且p 为 1-13。
5. 权利要求4的盐的制备方法，特征在于，所述吸电子或供电子基团选自氢、氟、氰基 (CN)、三氟甲基（CF3)、三氟甲氧基（OCF3)或甲氧基（OCH3)。
6. 权利要求1-5中任一项的方法，特征在于，所述碱AZ选自氢化锂、碳酸锂、氢氧化锂、 氢化钠、碳酸钠、氢氧化钠、以及这些的组合。
7. 权利要求1-6中任一项的方法，特征在于，通过使通式（II)的芳族醛与DAMN(I)缩 合、随后使由此获得的通式（III)的中间体化合物脱氢来获得所述咪唑化合物（IV)。
8. 权利要求7的方法，包括：式⑴的DAMN与通式（II)的芳族醛在0-80 °C、优选 10-50°C、更优选20-30°C的温度下、任选地在溶剂的存在下反应以得到式（III)化合物的 阶段（i)，随后为所述式（III)化合物的脱氢阶段（ii)。
9. 权利要求7或8的方法，特征在于，在溶剂的存在下实施阶段（i)。 10?权利要求9的方法，特征在于，所述溶剂选自二曝烷、乙腈、或乙醇。
11. 权利要求7-10中任一项的方法，特征在于，在酸催化剂的存在下实施阶段（i)。
12. 权利要求11的方法，特征在于，所述酸催化剂选自硫酸、三氟乙酸、乙酸、或苯甲 酸。
13. 权利要求7-12中任一项的方法，特征在于，在氧化剂例如氧气、过氧化氢、过氧化 物、N-氯代琥珀酰亚胺、N-溴代琥珀酰亚胺、次氯酸、次氟酸、或者包含醌型骨架的化合物 的存在下实施脱氢阶段（ii)。
【文档编号】H01M10/052GK104334539SQ201380028850
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年4月26日 优先权日:2012年6月4日
【发明者】G.施密特 申请人:阿克马法国公司