新型化合物及包含其的锂二次电池电解液的制作方法_4

文档序号:9680817阅读:来源:国知局
类导电剂的例子包括乙炔黑、科琴黑(ketjen black)、乙炔炭黑(denka black)、热 炭黑(thermal black)、槽法炭黑(channel black)等。金属类或金属化合物类导电剂的例 子包括锡、氧化锡、磷酸锡(SnP〇4)、氧化钛、钛酸钾、1^31'(:〇〇3、1^3『111〇3等的| 15钛矿 (perovskite)物质,但并不限定于上述列举的导电剂。
[0137] 导电剂的含量以电极活性物质计优选为0.1至10重量%。导电剂的含量少于0.1重 量%时,电化学特性会降低,大于10重量%时,单位重量的能量密度会减少。
[0138] 对于增稠剂,只要是能够起到调节活性物质浆料粘度作用的,则不受特别限定,例 如可以使用羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等。
[0139] 作为分散电极活性物质、粘合剂、导电材料等的溶剂,使用非水溶剂或水类溶剂。 非水溶剂可以列举如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N,N_二甲基 氨基丙胺、环氧乙烷、四氢呋喃等。
[0140]本发明的锂二次电池可以包含用于防止正极及负极之间的短路,并提供锂离子的 移动通道的分离器,这些分离器可以使用聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯/聚丙烯、聚乙烯/聚丙烯/ 聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯等的聚烯烃类高分子膜或它们的多层膜、微细多孔性膜、织 布及非织布。并且,也可以使用多孔性的聚烯烃薄膜上涂布有稳定性优异的树脂的薄膜。
[0141] 本发明的锂二次电池除了可以形成为角形以外,还可以形成为圆筒形、袋型等其 它形态。
[0142] 以下记载了本发明的实施例及比较例。然而,下述实施例仅是本发明的一优选实 施例,本发明不限定于下述实施例。为了使锂离子浓度为1摩尔(1M),视为锂盐全部解离,将 相应量的LiPF 6等锂盐加入到基本溶剂中使得其浓度为1摩尔(1M),从而能够形成基底电解 液。
[0143] [实施例1]5,5,6,6-四甲基-1,4-二噁烷-2,3-二酮(5,5,6,6-七6廿&1116让71-1,4-dioxane-2,3-dione,以下,亦称 'PEA77')的合成
[0144]
[0145] 在100ml的圆底烧瓶中,将2.36g的频哪醇(pinacol,20mmol)和4.75g的吡啶 (pyridine,60mmol)溶解到30ml的四氢咲喃(THF)中,之后将温度降至0°C。在氮气环境下, 将3.05〖的草酰氯(〇131}4〇111〇1^(16,241]11]1〇1)缓慢注入30分钟后,将温度升至常温。在常温 下反应15分钟后,投入30ml的蒸馏水,从而结束反应。用20ml的乙酸乙酯进行两次提取,从 而收集有机层,并且,对于有几层,用20ml的IN HC1溶液清洗一次之后,用20ml的饱和碳酸 氢钠(NaHC03)溶液清洗一次。用无水硫酸镁(MgS0 4)对有机层进行干燥及浓缩后,将剩余的 固体在乙酸乙酯和己烷混合溶剂中进行重结晶,从而获得2.0g的标题化合物。
[0146]iH-NMRGOOMHz,CDC13) δ: 1·55 (s,12H)
[0147] [实施例 2]6,6-二甲基-[1,4]二氧杂环庚烷-2,3-二酮(6,6-(111116认71-[1,4] dioxepane-2,3-dione,以下,亦称 'ΡΕΑ79')的合成
[0148]
[0149] 在 100ml的圆底烧瓶中,将2.08g的2,2_二甲基-1,3-丙二醇(2,2-虹11^1^1-1,3-propanediol,20mmol)和4·75g的吡啶(pyridine,60mmol)溶解到30ml的四氢咲喃(THF)中, 之后将温度降至〇°C。在氮气环境下,将3.05g的草酰氯(oxalyl chloride,24mmol)缓慢注 入30分钟后,将温度升至常温。在常温下反应15分钟后,投入30ml的蒸馏水,从而结束反应。 用20ml的乙酸乙酯进行两次提取,从而收集有机层,并且,对于有几层,用20ml的IN HC1溶 液清洗一次之后,用20ml的饱和碳酸氢钠(NaHC03)溶液清洗一次。用无水硫酸镁(MgS〇4)对 有机层进行干燥及浓缩后,将剩余的固体在二乙醚中进行再打浆,并进行过滤。用l〇ml的二 乙醚,将过滤后剩余的固体清洗两次后,在真空下进行干燥,从而获得1.4g的标题化合物。
[0150]iH-NMRGOOMHz,CDC13)δ:4·09(s,4H),1·05(s,6H)
[0151] [实施例 3]5,6_ 双氧-1,4-二噁烷-2,3-二甲酸(2R,3R)_ 二乙酯((2R,3R)-diethyl 5,6-dioxo_l,4-dioxane_2,3-dicarboxylate,以下,亦称 'PEA82')的合成
[0152]
[0153] 在100ml的圆底烧瓶中,将4.12g的二乙基-L-酒石酸盐(diethyl-L-tartrate, 20mmol)和4.75g的吡啶(pyridine,60mmol)溶解到30ml的四氢呋喃(THF)中,之后将温度降 至0°C。在氮气环境下,将3.05g的草酰氯(oxalyl chloride,24mmol)缓慢注入30分钟后,将 温度升至常温。在常温下反应15分钟后,投入30ml的蒸馏水,从而结束反应。用20ml的乙酸 乙酯进行两次提取,从而收集有机层,并且,对于有机层,用20ml的IN HC1溶液清洗一次之 后,用20ml的饱和碳酸氢钠(NaHC03)溶液清洗一次。用无水硫酸镁(MgS〇4)对有机层进行干 燥及浓缩后,将剩余的固体在乙酸乙酯和己烷混合溶剂中进行重结晶,从而获得1.4g的标 题化合物。
[0154] iH-NMRGOOMHz,CDC13)δ: 5 · 86(s,2H),4 · 32-4 · 19(m,4H),1 · 24(q,J = 7 · 2Hz,6H)
[0155] [实施例4]5,6-双氧-1,4-二噁烷-2,3-二甲酸(21?,31〇-二异丙酯((21?,31〇-diisopropyl 5,6_diox〇-l,4-dioxane_2,3-dicarboxylate,以下,亦称 'PEA88')的合成
[0156]
[0157] 在100ml的圆底烧瓶中,将4.69g的二异丙基-L-酒石酸盐(diisopropyl-L-tartrate,20mmol)和4· 75g的吡啶(pyridine,60mmol)溶解到30ml的四氢咲喃(THF)中,之 后将温度降至〇°C。在氮气环境下,将3.05g的草酰氯(oxalyl chloride,24mmol)缓慢注入 30分钟后,将温度升至常温。在常温下反应15分钟后,投入30ml的蒸馏水,从而结束反应。用 20ml的乙酸乙酯进行两次提取,从而收集有机层,并且,对于有机层,用20ml的IN HC1溶液 清洗一次之后,用20ml的饱和碳酸氢钠(NaHC03)溶液清洗一次。用无水硫酸镁(MgS〇4)对有 机层进行干燥及浓缩后,将剩余的固体在四氢呋喃和二乙醚混合溶剂中进行重结晶,从而 获得1.7g的标题化合物。
[0158] 4-^1^(40010^,0)(:13)3:5.84(8,211),4.32-4.19(sep,J = 5.2,2H),1.26(d,J = 5.2Hz,6H),1.20(d,J = 4.8Hz,6H)
[0159] [实施例5]5,5,6,6_四(三氟甲基)-1,4-二噁烷-2,3-二酮(5,5,6,6-tetrakis (trifluoromethyl)-l,4-dioxane_2,3-dione,以下,亦称 'PEA78')的合成
[0160] 「以
[0161] 在100ml的圆底烧瓶中,将6.68g的六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇 (Hexaf luor〇-2,3-bis (trif luoromethyl )-2,3-butanediol, 20mmo1 )和4 · 75g的P比啶 (pyridine,60mmol)溶解到30ml的四氢咲喃(THF)中,之后将温度降至0°C。在氮气环境下, 将3.05g的草酰氯(oxalyl chloride,24mmol)缓慢注入30分钟后,将温度升至常温。在常温 下反应15分钟后,投入30ml的蒸馏水,从而结束反应。用20ml的乙酸乙酯进行两次提取,从 而收集有机层,并且,对于有机层,用20ml的IN HC1溶液清洗一次之后,用20ml的饱和碳酸 氢钠(NaHC03)溶液清洗一次。用无水硫酸镁(MgS0 4)对有机层进行干燥及浓缩后,将剩余的 固体在乙酸乙酯和己烷混合溶剂中进行重结晶,从而获得3.2g的标题化合物。
[0162] [实施例6-15及比较例1-2]
[0163] 在将碳酸乙烯酯(EC):碳酸甲乙酯(EMC)以3: 7的体积比混合的混合溶液中溶解 LiPF6,以获得LiPF6的浓度为1.0M的溶液,并将该溶液作为基本电解液(1M LiPF6,EC/EMC = 3:7),并进一步投入下述表1
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