作为锂离子电池中电解质用添加剂的马来腈衍生物的制作方法_5

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该效果在300次循环之后非常小。相比于含有相同量的丙締腊的电解质组合物,加入根据 本发明的1,4, 5, 6-四氨-5, 6-二氧代-2, 3-化嗦二甲腊(化合物I. 1)导致甚至在300次 循环之后放电容量的显著增加。
【主权项】
1. 一种电解质组合物(A),其包含: (i) 至少一种非质子有机溶剂; (ii) 至少一种导电盐; (iii) 至少一种式(I)化合物:巧 其中 X嘴X2彼此独立地选自N巧1)、P脚)、0和S; Ri选自H、Ci-Ci。烷基、C3-Ce(杂)环烷基、C2-C1。链締基、C3-Ce(杂)环締基、Cz-Ce烘基、 0广(:7(杂)芳基、(:广。3芳烷基、(《3、"0化3、"顺3化4和"0)01?3,其中烷基、(杂)环烷基、 链締基、(杂)环締基、烘基、(杂)芳基和芳烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代: F、CN、Ci-Ce烷基、C厂Ce(杂)环烷基、Cz-Ce链締基、C5-C7(杂)芳基、S做2〇沪、0S(0)2沪、 S做2尺3。、0R3a、C (0) R3a、C (0) 0R3a、NR3aR3b和NC (0) R 3aR3b; Υ嘴Υ2彼此独立地选自(0)、做、(PR2)和(NR2), R2选自Η、Ci-Ci。烷基、C3-Ce(杂)环烷基、C2-C1。链締基、C3-Ce(杂)环締基、C2-C6烘 基、Cs-C7(杂)芳基、C7-C13芳烷基、〇R2a和C(0)R2a,其中烷基、(杂)环烷基、链締基、(杂) 环締基、烘基、(杂)芳基和芳烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代:F、CN、Ci-Ce烧 基、Cs-Ce(杂)环烷基、Cz-Ce链締基、C广C,(杂)芳基、S做20R2\ 0S(0)2护\S做2护\ 0R2\ C做r2\C(0) 0R2\NR2bR2。和NC(0)R2bR2。;和 护、R2哺R2。彼此独立地选自Η、C1-Ci。烷基、C3-Ce(杂)环烷基、Cz-Ci。链締基和Cs-C7(杂)芳基,其中烷基、(杂)环烷基、链締基和(杂)芳基可被一个或多个选自如下的 取代基取代:F和CN, R3、R4、R3。和R%彼此独立地选自H、Ci-Ci。烷基、C3-Ce(杂)环烷基、C2-C1。链締基、Cs-Ce(杂)环締基、C2-Ce烘基、C5-C,(杂)芳基和(VC。芳烷基,其中烷基、(杂)环烷基、 链締基、(杂)环締基、烘基、(杂)芳基和芳烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代: F、CN、Ci-Ce烷基、C厂Ce(杂)环烷基、Cz-Ce链締基、C5-C7(杂)芳基、S做20R3。、0S(0)2沪、 S做 2尺3。、0R3。、C(0)r3。、C(0) 0R3。、NR3cR3d和NC(0)R3cR3d; R3邢Rsd彼此独立地选自Η、Ci-Ci。烷基、C3-Ce(杂)环烷基、C2-C6链締基和C5-C7(杂) 芳基,其中烷基、(杂)环烷基、链締基和(杂)芳基可被一个或多个选自如下的取代基取 代:F和CN; W及 (iv) 任选至少一种其他添加剂。2. 根据权利要求1的电解质组合物(A),其中γ?和Y2均相同且各自选自(0)和NRi。3. 根据权利要求1或2的电解质组合物(A),其中至少一种式(I)化合物为化合物 (I. 1): (11)々:4. 根据权利要求1-3中任一项的电解质组合物(A),其中至少一种式(I)化合物选自 其中χ?和X2彼此独立地选自N巧1)和0的式(I)化合物。5. 根据权利要求1-4中任一项的电解质组合物(Α),其中非质子有机溶剂(i)选自: (a)环状和非环状有机碳酸醋,其可W部分被面代, 化)二-Ci-Ci。烷基酸,其可W部分被面代, (C)二-C1-C4烷基-C2-Ce亚烷基酸和聚酸,其可W部分被面代, (d) 环酸,其可W部分被面代, (e) 环状和无环缩醒和缩酬,其可W部分被面代, (f) 原簇酸醋,其可W部分被面代, (g) 簇酸的环状和非环状醋,其可W部分被面代, 化)环状和非环状讽,其可W部分被面代, α)环状和非环状腊和二腊,其可W部分被面化W及 (j)离子液体,其可W部分被面代。6. 根据权利要求1-5中任一项的电解质组合物(A),其中电解质组合物(A)含有至少 一种选自环状有机碳酸醋的非质子溶剂(i)和至少一种选自非环状有机碳酸醋的非质子 有机溶剂(i)。7. 根据权利要求1-6中任一项的电解质组合物(A),其中导电盐(ii)选自: Li化χΡ(CyFzyw)X],其中X为0-6的整数且y为1-20的整数; Li怔巧I) 4],Li怔巧I) 2 (〇Rii〇)]和Li怔(Orii〇) 2], 其中Ri各自彼此独立地选自F、Cl、Br、I、C1-C4烷基、C2-C4链締基和C2-C4烘基,其中 烷基、链締基和烘基可被一个或多个ORiii取代, 其中Riii选自Ci-Ce烷基、C2-Ce链締基和C2-Ce烘基,W及 其中(ORii〇)为衍生于1,2-或1,3-二醇、1,2-或1,3-二簇酸或者1,2-或1,3-径基 簇酸的二价基团,其中该二价基团经由两个氧原子与中屯、B原子形成5或6员环; LiCl〇4;LiAsFe;LiCF3S〇3;Li2SiFe;Li訊F6;LiAlCl4,四氣(草酸)憐酸裡;草酸裡讯 通式^口((;。2。+苗〇2)。]的盐,其中111和11如下所定义: 当Z选自氧和硫时m=1, 当Z选自氮和憐时m=2, 当Z选自碳和娃时m= 3,W及η为1-20的整数。8. 根据权利要求1-7中任一项的电解质组合物(Α),其中电解质组合物(Α)含有至少 一种其他添加剂(iv),其选自碳酸亚乙締基醋及其衍生物,碳酸乙締基亚乙醋及其衍生物, 碳酸甲基亚乙醋及其衍生物,(二草酸)棚酸裡,二氣(草酸)棚酸裡,四氣(草酸)憐酸 裡,草酸裡,2-乙締基化晚,4-乙締基化晚,环状碳酸外-亚甲基醋,横酸内醋,无机酸的有 机醋,在1己下的沸点为至少36°C的无环和环状烧控,W及芳族化合物,任选面代的环状和 无环横酷亚胺,任选面代的环状和无环憐酸醋,任选面代的环状和无环麟,任选面代的环状 和无环亚憐酸醋,任选面代的环状和无环憐腊,任选面代的环状和无环甲娃烷基胺,任选面 代的环状和无环面代醋,任选面代的环状和无环酷胺,任选面代的环状和无环酸酢,离子液 体和任选面代的有机杂环。9. 根据权利要求1-8中任一项的电解质组合物(A),其中至少一种式(I)化合物的浓 度为0.001-10重量%,基于电解质组合物(A)的总重量。10. 根据权利要求1-9中任一项的电解质组合物(A),其中至少一种式(I)化合物的浓 度为0.01-2重量%,基于电解质组合物(A)的总重量。11. 式(I)化合物作为电化学电池中电解质用添加剂的用途:其中 X嘴X2彼此独立地选自N巧1)、P脚)、0和S; Ri选自H、Ci-Ce烷基、C厂Ce(杂)环烷基、C2-Ce链締基、C厂Ce(杂)环締基、C2-Ce烘基、 (;-(:7(杂)芳基、0广。3芳烷基、(《3、"0化3、"顺3化4和"0)01?3,其中烷基、(杂)环烷基、 链締基、(杂)环締基、烘基、(杂)芳基和芳烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代: F、CN、Ci-Ce烷基、C3-Ce(杂)环烷基、Cz-Ce链締基、C5-C7(杂)芳基、S做2〇沪、OS(0) 2沪、 S做 2R3a、0R3a、C做R3a、C(0) 0R3a、NR3aR3b和NC做R3aR3b; Υ嘴Υ2彼此独立地选自(0)、做、(PR2)和(NR2), R2选自Η、Ci-Ce烷基、C3-Ce(杂)环烷基、C2-C6链締基、C3-Ce(杂)环締基、C2-C6烘基、Cs-C7(杂)芳基、C7-C。芳烷基、ORZa和C做R%其中烷基、(杂)环烷基、链締基、(杂)环 締基、烘基、(杂)芳基和芳烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代:F、CN、Ci-Ce烷基、 Cs-Ce(杂)环烷基、Cz-Ce链締基、C5-C,(杂)芳基、S做 20R2\ 0S(0) 2护\S(0) 2护\ 0R2\C(0) r2\C(0) 0Ri°b、NR2bR2。和NC做R2bR2。;和 护、R2哺R21 皮此独立地选自Η、Ci-Ce烷基、C3-Ce(杂)环烷基、C2-Ce链締基和Cs-C,(杂) 芳基,其中烷基、(杂)环烷基、链締基和(杂)芳基可被一个或多个选自如下的取代基取 代:F和CN, R3、R4、炒3和R%彼此独立地选自H、Ci-Ce烷基、C3-Ce(杂)环烷基、Cz-Ce链締基、Cs-Ce(杂)环締基、C2-Ce烘基、C5-C,(杂)芳基和(VC。芳烷基,其中烷基、(杂)环烷基、 链締基、(杂)环締基、烘基、(杂)芳基和芳烷基可被一个或多个选自如下的取代基取代: F、CN、Ci-Ce烷基、C3-Ce(杂)环烷基、Cz-Ce链締基、C5-C7(杂)芳基、S做20R3。、OS(0)2沪、S做 2R3。、0R3。、C做r3。、C(0) 0R3。、NR3ER3d和NC做R3tR3d;W及 R3嘴RSd彼此独立地选自H、Ci-Ce烷基、C3-Ce(杂)环烷基、C2-Ce链締基和Cs-C,(杂) 芳基,其中烷基、(杂)环烷基、链締基和(杂)芳基可被一个或多个选自如下的取代基取 代:F和CN。12. -种电化学电池,其包含: (A)根据权利要求1-10中任一项的电解质组合物, 度)至少一个包含至少一种阴极活性材料的阴极,和 (C)至少一个包含至少一种阳极活性材料的阳极。13. 根据权利要求12的电化学电池,其中电化学电池为二次裡离子电池。14. 根据权利要求12或13的电化学电池,其中至少一种阴极活性材料含有能包藏和释 放裡离子的材料,选自裡化过渡金属憐酸盐和裡离子嵌入过渡金属氧化物。15. 根据权利要求12-14中任一项的电化学电池,其中至少一种阳极活性材料包含裡 离子嵌入材料,选自裡离子嵌入含碳材料、裡离子嵌入Ti氧化物和裡离子吸收娃。
【专利摘要】本发明涉及一种电解质组合物(A),其包含:(i)至少一种非质子有机溶剂;(ii)至少一种导电盐;(iii)至少一种式(I)化合物:其中X1和X2彼此独立地选自N(R1)、P(R1)、O和S,Y1和Y2彼此独立地选自(O)、(S)、(PR2)和(NR2);以及包含电解质组合物(A)的电化学电池。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M10/0567, H01M10/0568
【公开号】CN105409048
【申请号】CN201480039933
【发明人】F·F·切斯诺, Z·巴恩, B·加斯帕, M·施密特, A·加祖赫, H·沃尔夫, K·莱特纳, C·沙福特, W·克劳斯, M·库尔
【申请人】巴斯夫欧洲公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年7月7日
【公告号】CN105379001A, EP3022795A1, EP3022796A1, US20160164141, WO2015007554A1, WO2015007555A1
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