特許

J-GLOBAL ID：200903078187284109

イオン伝導性重合体および電解質の添加剤

発明者： フォウチュークス、デニス・ジー ,  マッスッコ、アーサー・エイ ,  パウエル、ジョン・アール ,  ヴァン・バレン、マーティン・エフ
出願人/特許権者： アーサー・ディー・リトル・インコーポレイテッド
代理人 (1件)： 竹内 澄夫 (外1名)
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願平6-515399
公開番号（公開出願番号）：特表平8-505650
出願日： 1993年12月21日
公開日（公表日）： 1996年06月18日
要約：

【要約】本化合物は電解質内で使用されるもの、y個の炭素原子とz個のヘテロ原子、x、を保つ環状および複素環式の物質から成るグループから選ばれた反復ユニットから成る。ここで、yは4、5または6、Zは0、1または2である。ヘテロ原子はO,S,Nから成るグループより選ばれる。反復ユニット、さらに、式(CHR1)mO(CHR1CHR1O)nYで表される、4個から6個のペンダントグループによって置換される。ただし、ペンダントグループの大部分には少なくとも2個のOが含まれており、さらに、mは0または1、nはOから25の範囲にあり、それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、R1はH、アルキル、アリル基、アルケニル基から成り、1個から18個の炭素原子とYをもつグループより選ばれ、Yは他のYと同じでも異なっていてもよく、Yは重合可能な官能基、可塑作用剤、イオン性物質から成るグループより選ばれる官能基である。これら化合物から用意されるのは、電解質、可塑作用剤およびマクロイオンである。

請求項（抜粋）：

1.電解質に用いられる化合物で、次の成分から構成されるもの: 1から10個の反復ユニット、CyXz、から成る環状または多環の骨格基質で、上記の反復ユニットはy個の炭素原子とz個のヘテロ原子、X、から成り、yの値は4、5、または6、Zの値は0、1、または2であって、上記のヘテロ原子はO、S、Nから成るグループより選ばれ、 上記の反復ユニット、CyXz、はさらに、式(CHR1)mO(CHR1CHR1O)nYで表される、4個から6個のペンダントグループによって置換されるが、上記のペンダントグループはその大部分に少なくとも2個のOが含まれるように選ばれ、さらに、 mは0または1、 nは0から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、上記のR1は、H、アルキル、アリル基、アルケニル基から成り、1個から18個の炭素原子とYを持つグループより選ばれ、 それぞれのYは他のYと同じでも異なっていてもよく、上記のYは重合可能な官能基、可塑作用剤、イオン性物質から成るグループより選ばれるもの。2 請求項1の化合物で、上記の重合可能な官能基が、エポキシ、アルケニル、ハロシリル、イソシアン酸塩、アクリル、メタクリル酸塩、シンナマート、フマラーテ、およびマレイン酸から成るグループより選ばれるもの。3.請求項1の化合物で、上記の可塑作用剤が、トリアルキルシリル、アルキル、アルキルニトリル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステル、および飽和エステルから成るグループより選ばれるもの。4.請求項1の化合物で、上記の複素環式骨格基質が、環状エーテル、環状チオエーテル、ジオキサン、トリオキサン、ジチアン、およびトリチアンから成るグループより選ばれるもの。5.請求項1の化合物で、上記のイオン物質が、アルカリ金属とアルカリ土類アルコキシド、カルボキシル酸アルキルとスルホン酸アルキル、およびカルボキシル酸ハロアルキルとスルホン酸ハロアルキルから成るグループより選ばれるもの。6.請求項1の化合物で、ペンダントグループの少なくとも一つのYが、重合化に際して固体重合体を形成するような、重合化可能な官能基を持つもの。7.請求項1の化合物で、上記ペンダントグループが、一つのペンダントグループの少なくとも一つのYが重合可能な官能基を含み、もう一つのペンダントグループの少なくとも一つのYが可塑作用剤を含み、さらに別のペンダントグループの少なくとも一つのYがイオン物質を持つように、選択されたもの。8.請求項1の化合物で、ペンダントグループの少なくとも一つのYが可塑作用剤を含み、それによって上記の化合物が可塑化特性を発揮するもの。9.請求項1の化合物で、ペンダントグループの少なくとも一つのYがイオン物質を含み、それによって上記の化合物がマクロイオンとして機能するもの。10.固体重合体電解質で、次の成分を含むもの: アルカリ金属とアルカリ土類元素から成るグループより選択された陽イオン;および 請求項6の化合物の重合化によって形成された重合物。11.固体重合体電解質で、次の成分を含むもの: アルカリ金属とアルカリ土類元素から成るグループより選択された陽イオン;および 請求項7の化合物の重合化によって形成された重合物。12.請求項10の電解質で、さらに次の成分を含むもの: 請求項1の上記の化合物から成る可塑剤で、上記のペンダントグループのそれぞれのYが可塑作用剤であるもの。13.請求項11の電解質で、さらに次の成分を含むもの: 請求項1の上記の化合物から成る可塑剤で、上記のペンダントグループのそれぞれのYが可塑作用剤であるもの。14.電解質で、次の成分を含むもの: アルカリ金属とアルカリ土類元素から成るグループより選択された陽イオン;請求項1の化合物;および 非プロトン性溶剤またはその混合物で、その溶剤が上記陽イオンを可溶化できるもの。15.電解質で、次の成分を含むもの: 請求項11の化合物から成るマクロイオン;および 非プロトン性溶剤またはその混合物で、その溶剤が上記マクロイオンを可溶化できるもの。16.電解質内で用いられる、官能化されアルコキシル化された炭水化物で、次の成分を含むもの: ペントースとヘキソースの単糖類およびオリゴ糖類から成り、単糖ユニット当たり1個から5個の水酸グループを持つグループから選ばれた炭水化物で; 上記の水酸グループに、単糖ユニット当たり4個から150個のアルコキシグループがエーテル結合を通して接続されたもので;さらに、 上記の炭水化物の、各々の終端アルコキシド置換水酸グループが、重合可能な官能基、可塑作用剤、イオン性物質から成るグループより選ばれた官能基、Y、と共に官能化されるもの。17.請求項16の炭水化物で、上記の重合可能な官能性が、エポキシ、アルケニル、イソシアン酸塩、ハロシリル、アクリル、メタクリル酸塩、シンナマート、フマラーテ、およびマレイン酸から成るグループより選ばれるもの。18.請求項16の炭水化物で、上記の可塑作用剤が、トリアルキルシリル、アルキル、アルキルニトリル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステル、および飽和エステルから成るグループより選ばれるもの。19.請求項16の炭水化物で、上記のイオン物質が、アルカリ金属アルコキシド、カルボキシル酸アルキルとスルホン酸アルキル、およびカルボキシル酸ハロアルキルとスルホン酸ハロアルキルから成るグループより選ばれるもの。20.請求項16の炭水化物で、アルコキシド置換水酸グループのYの少なくとも一つが、重合化に際して固体重合体が形成されるような、重合化可能の官能基を含むもの。21.請求項16の炭水化物で、上記アルコキシド置換水酸グループが、一つのアルコキシド置換水酸グループの少なくとも一つのYが重合可能な官能基を含み、もう一つのアルコキシド置換水酸グループの少なくとも一つのYが可塑作用剤を含み、さらに別のアルコキシド置換水酸グループの少なくとも一つのYがイオン物質を持つように、官能化されたもの。22.請求項16の炭水化物で、アルコキシド置換水酸グループの少なくとも一つのYが可塑作用剤を含み、それによって上記の炭水化物が可塑化特性を発揮するもの。23.請求項16の炭水化物で、アルコキシド置換水酸グループの少なくとも一つのYがイオン物質を含み、それによって上記の炭水化物がマクロイオンとして機能するもの。24.固体重合体電解質で、次の成分を含むもの: アルカリ金属とアルカリ土類元素から成るグループより選択された陽イオン;および 請求項20の炭水化物から構成される重合体。25.固体重合体電解質で、次の成分を含むもの: アルカリ金属とアルカリ土類元素から成るグループより選択された陽イオン;および 請求項21の炭水化物から構成される重合体。26.請求項24の電解質で、さらに次の成分を含むもの: 請求項16の炭水化物から成る上記の可塑剤で、上記のアルコキシド置換水酸グループのそれぞれのYが可塑作用剤であるもの。27.請求項25の電解質で、さらに次の成分を含むもの: 請求項16の炭水化物から成る上記の可塑剤で、上記のアルコキシド置換水酸グループのそれぞれのYが可塑作用剤であるもの。28.電解質で、次の成分を含むもの: アルカリ金属とアルカリ土類元素から成るグループより選択された陽イオン;請求項16の化合物;および 非プロトン性溶剤またはその混合物で、その溶剤が上記陽イオンを可溶化できるもの。29.電解質で、次の成分を含むもの: 請求項23の化合物から成るマクロイオン;および 非プロトン性溶剤またはその混合物で、その溶剤が上記マクロイオンを可溶化できるもの。30.固体重合体電解質で、次の成分を含むもの: アルカリ金属とアルカリ土類元素から成るグループより選択された陽イオン;1から20個の反復ユニット、CiXj、を持つ線状骨格基質から成る化合物によって構成される重合体で、上記の反復ユニットは、i個の炭素原子とj個のヘテロ原子、X、を持つ飽和および不飽和のアルキルおよびアルケニル物質から選ばれ、iの値は1から6、jの値は0から3の範囲にあり、上記のヘテロ原子はO、S、Nから成るグループより選ばれたもの; 上記の反復ユニット、CiXj、はさらに、式(CHR1)mQ(CHR1CHR1Q)nYで表される、1個から6個のペンダントグループによって置換され、上記ペンダントグループの大部分には少なくとも2個のQが含まれるように選択されるもので; mは0または1、 nは0から25の範囲にあり、 QはO、S、NR1から成るグループより選ばれた、アルカリ金属溶媒物質であり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、R1は、H、アルキル、アリル基、アルケニル基から成り、1個から18個の炭素原子とYを持つグループより選ばれ、 それぞれのYは他のYと同じでも異なっていてもよく、上記のYは重合可能な官能基、可塑作用剤、イオン性物質から成るグループより選ばれる官能基であって、一つのペンダントグループの少なくとも一つのYは重合化可能な官能基であり、もう一つのペンダントグループの少なくとも一つのYは重合化可能な官能基以外の官能基であるもの。31.固体重合体電解質で、次の成分を含むもの: アルカリ金属とアルカリ土類元素から成るグループより選択された陽イオン; 1から10個の反復ユニット、CaXb、を持つ骨格基質から成る化合物によって構成される重合体で、この反復ユニットは、飽和および不飽和の環状および複素環式物質と線状飽和および不飽和のアルキルおよびアルケニル物質で、a個の炭素原子とb個のヘテロ原子、X、を持ち、aの値は1から8、bの値は0から4の範囲にあるようなグループから選ばれたもので、上記のヘテロ原子はO、S、Nから成るグループより選ばれ、少なくとも一つの反復ユニットは環状物質を含むもの; 反復ユニット、CaXb、はさらに、式(CHR1)mQ(CHR1CHR1Q)nYで表される、1個から6個のペンダントグループによって置換され、上記ペンダントグループの大部分には少なくとも2個のQが含まれるもので; mは0または1、 nは0から25の範囲にあり、 QはO、S、NR1から成るグループより選ばれた、アルカリ金属溶媒物質であり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、このR1は、H、アルキル、アリル基、アルケニル基から成り、1個から18個の炭素原子とYを持つグループより選ばれ、 それぞれのYは他のYと同じでも異なっていてもよく、このYは重合可能な官能基、可塑作用剤、イオン性物質から成るグループより選ばれる官能基であって、一つのペンダントグループの少なくとも一つのYは重合化可能な官能基であるもの。32.請求項30または31の電解質で、上記の重合可能な官能基が、エポキシ、アルケニル、ハロシリル、イソシアン酸塩、アクリル、メタクリル酸塩、シンナマート、フマラーテ、およびマレイン酸から成るグループより選ばれるもの。33.請求項30または31の電解質で、上記の可塑作用剤が、トリアルキルシリル、アルキル、アルキルニトリル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステル、および飽和エステルから成るグループより選ばれるもの。34.請求項30または31の電解質で、上記のイオン物質が、アルカリ金属アルコキシド、カルボキシル酸アルキルとスルホン酸アルキル、およびカルボキシル酸ハロアルキルとスルホン酸ハロアルキルから成るグループより選ばれるもの。35.請求項30または31の電解質で、上記化合物が複数のペンダントグループを含み、一つのペンダントグループの少なくとも一つのYが重合可能な官能基を含み、もう一つのペンダントグループの少なくとも一つのYが可塑作用剤を含み、さらに別のペンダントグループの少なくとも一つのYがイオン物質を持つもの。36.請求項10、11、14、24、25、28、30または31の電解質で、上記の陽イオンが、LiCF3SO3、LiClO4、LiSCN、LiBF4、LiAsF6、CF3SO2Li、LiPF6、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3、CF3CO2Liおよびこれらの混合物から成るグループより選ばれるアルカリ金属塩から得られるもの。37.請求項10、11.14、24、25、28、30または31の電解質で、上記の溶媒化したアルカリ金属塩が、上記のペンダントグループを含み、その中のYがイオン物質から成るグループより選ばれるもの。38.請求項30または31の電解質で、さらに次のものを含むもの: 上記の化合物によって構成される可塑剤で、 その中で上記ペンダントグループのそれぞれのYが可塑作用剤であるもの。39.電気化学装置で、次のものを含むもの: 陰性電極;および 請求項10、11、12、13、14、15、24、25、26、27、2829、30または31のいずれかの上記の電解質によって、上記の陰性電極より分離された陽性電極。40.合成電極で、次のものを含むもの: 電気化学的に活性な物質: オプションとして電子的に伝導性のある添加剤;および 請求項6、7、16または21のいずれかの化合物。

IPC (10件)：

C08L101/12 LTB ,  C08G 59/20 NHN ,  C08G 65/32 NQJ ,  C08L 71/02 LQE ,  H01M 4/02 ,  H01M 6/18 ,  H01M 10/40 ,  H01G 9/035 ,  H01G 9/038 ,  H01M 8/02

FI (2件)：

H01G 9/02 311 ,  H01G 9/00 301 D