用于电化学电池单元的非水电解质的制作方法

allin2026-09-03  18



背景技术:

1、us2019/0185492公开了包含四配位硼酸酯键的离子共价骨架。

2、aubrey等人,“dependence of linker length and composition on ionicconductivity and lithium deposition in single-ion conducting networkpolymers”,macromolecules2021 54(16),7582-7589公开了包含通过低聚乙二醇接头连接的硼酸酯基团的聚合物。

3、jph08301879公开了式(ii)化合物和式(iii)化合物:

4、li+(r1x)3al-xr2xal-(r1x)3li+

5、…(ii)

6、li+(r1x)3al-xr3xal-(r1x)3li+)2

7、…(iii)


技术实现思路

1、在一些实施例中,本公开提供了一种式(i)化合物:

2、

3、其中:

4、core为核心基团;

5、x为al或b;

6、r1在每次出现时独立地为取代基,并且两个r1基团可以连接以形成环;

7、l为连接基团;

8、m+为阳离子;并且

9、n为至少2。

10、在一些实施例中,r1基团均未连接。在这些实施例中,任选地,每个r1独立地为c1-20烷基基团,其中该烷基基团的一个或多个非相邻c原子可以经o、s、co或coo替换,并且该烷基基团的一个或多个h原子可以经f替换。

11、任选地,每个r1独立地选自烷基和烷基醚基团,其中一个或多个h原子可以经f替换。

12、任选地,每个r1是相同的。

13、任选地,化合物包含至少2个不同的r1基团。

14、在一些实施例中,式(i)的两个r1基团是连接的,并且式(i)化合物具有式(ia):

15、

16、其中r2在每次出现时独立地为二价有机基团。

17、任选地,l为o。

18、任选地,n为2、3或4。

19、任选地,core选自由以下项组成的组:

20、-(ar2)p,其中p为至少1,优选为1、2或3,并且ar2在每次出现时独立地为未经取代的或经一个或多个取代基取代的亚芳基或亚杂芳基基团;

21、-n(r8)x(r9)y,其中r8为二价有机基团;r9为一价基团;x为2或3;并且y为3-x;以及

22、-ak,其中ak为直链或支链c1-20亚烷基,其中一个或多个非相邻c原子可以经o、s、co或coo替换,并且一个或多个c原子可以经亚芳基或亚杂芳基替换。

23、任选地,m+为碱金属离子,优选为锂离子。

24、任选地,m+为溶剂化的阳离子。

25、任选地,溶剂的溶剂化物选自包含至少一个醚基团的溶剂。

26、任选地,溶剂化物:m+摩尔比不大于10:1。

27、任选地,溶剂化物:m+摩尔比为至少0.5:1。

28、在一些实施例中,本公开提供了包含式(i)化合物和溶剂的制剂。任选地,制剂的溶剂化物:m+摩尔比不大于20:1。

29、在一些实施例中,本公开提供了形成如本文所述的化合物的方法,该方法包括使式(ii)化合物与式(iii)化合物和式(iv)化合物两者反应:

30、

31、任选地,该反应在包含如上所述的溶剂化物的溶剂的反应混合物中进行。

32、任选地,该方法包括至少部分地将化合物的溶剂化物的溶剂替换为另一种溶剂。

33、在一些实施例中,本公开提供了金属电池(battery)或金属离子电池,其包括:阳极;阴极;和设置在阳极与阴极之间的如本文所述的化合物。

34、任选地,电池的溶剂化物:m+摩尔比不大于10:1。

35、任选地,金属电池包括阳极保护层,阳极保护层包含设置在阳极与阴极之间的化合物或聚合物。



技术特征:

1.一种式(i)化合物:

2.根据权利要求1所述的化合物,其中所述r1基团均未连接。

3.根据权利要求2所述的化合物,其中每个r1独立地为c1-20烷基基团,其中所述烷基基团的一个或多个非相邻c原子可以经o、s、co或coo替换,并且所述烷基基团的一个或多个h原子可以经f替换。

4.根据权利要求3所述的化合物,其中每个r1独立地选自烷基和烷基醚基团,其中一个或多个h原子可以经f替换。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的化合物,其中每个r1均相同。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物,其中所述化合物包含至少2个不同的r1基团。

7.根据权利要求1所述的化合物,其中式(i)的两个r1基团是连接的,并且所述式(i)化合物具有式(ia):

8.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中l为o。

9.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中n为2、3或4。

10.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中core选自由以下项组成的组:

11.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中m+为碱金属离子。

12.根据权利要求11所述的化合物,其中m+为锂离子。

13.根据前述权利要求中任一项所述的化合物,其中m+为溶剂化的阳离子。

14.根据权利要求13所述的化合物,其中溶剂的溶剂化物选自包含至少一个醚基团和至少一个碳酸酯基团的溶剂。

15.根据权利要求13或14所述的化合物,其中所述溶剂化物:m+摩尔比不大于10:1。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的化合物,其中所述溶剂化物:m+摩尔比为至少0.5:1。

17.一种制剂,其包含根据前述权利要求中任一项所述的化合物以及溶剂。

18.根据权利要求17所述的制剂,其中所述溶剂化物:m+摩尔比不大于20:1。

19.一种形成根据权利要求1至16中任一项所述的化合物的方法,所述方法包含使式(ii)化合物与式(iii)化合物和式4化合物两者反应:

20.根据权利要求19所述的方法,其中所述反应在包含根据权利要求13或14所述的所述溶剂化物的所述溶剂的反应混合物中进行。

21.一种方法,其包含至少部分地将根据权利要求15或16所述的化合物的所述溶剂化物的所述溶剂替换为另一种溶剂。

22.一种金属电池或金属离子电池,其包括:阳极;阴极;和设置在所述阳极与所述阴极之间的根据权利要求1至16中任一项所述的化合物。

23.根据权利要求22所述的金属电池或金属离子电池,其中所述电池包含溶剂并且其中所述电池的溶剂:m+摩尔比不大于20:1。

24.根据权利要求22或23所述的金属电池,其包含阳极保护层,所述阳极保护层包含设置在所述阳极与所述阴极之间的根据权利要求1至16中任一项所述的化合物。


技术总结
一种式(I)化合物:Core为核心基团;X为Al或B;R1在每次出现时独立地为取代基,并且两个R1基团可以连接以形成环;L为连接基团;M+为阳离子;并且n为至少2。所述化合物可以用于电池,例如金属电池。

技术研发人员:F·鲍塞特,T·库格勒,K·扎列夫斯基
受保护的技术使用者:住友化学株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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