[發明專利]具有帶未氟化的二烷基氨基磺酰基和/或亞磺酰亞氨基和帶全氟烷基磺酰基的陰離子的鹽

在審

• 申請號: 202010558890.3
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN112110836A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: E·桑切斯迪茨;H·B·艾托尼;H·張;I·格雷西亞;M·馬丁內斯依賓尼茲;M·約斯特;M·阿曼德;U·奧特奧
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: C07C311/48
• 分類號: C07C311/48;C07C211/08;H01M2/16;H01M10/052;H01M10/054;H01M10/0565;H01M10/0567;H01M10/058
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;邵長準

本發明涉及具有帶未氟化的二烷基氨基磺酰基和/或亞磺酰亞氨基和帶全氟烷基磺酰基的陰離子的鹽。具體地，本發明涉及一種鹽，特別是鋰鹽，其可以用于堿金屬?電池和/或?電池組和/或電解質和/或其添加劑。為了獲得好的離子傳導能力以及溫度?和高電壓穩定性和防止例如導電體的鋁的腐蝕，所述鹽包含至少一種堿金屬離子和/或至少一種銨化合物和至少一種陰離子，該陰離子包含：?至少一個未氟化的(N,N?二烷基氨基)磺酰基和/或至少一個未氟化的(N,N?二烷基氨基)亞磺酰亞氨基，和?至少一個(全氟烷基)磺酰基。此外，本發明涉及電解質、添加劑、電池、電池組和制備方法。

技術領域

本發明涉及一種鹽，特別是鋰鹽，其可以用于堿金屬-電池和/或-電池組和/或電解質和/或其添加劑，以及涉及電解質、添加劑、電池、電池組和制備方法。

背景技術

聚合物電解質鋰離子-電池和/或-電池組可以具有高能量密度，例如 400 Wh/kg，和高安全性，特別是由于避免了液體電解質。

特別關注在聚合物電解質鋰離子-電池和/或-電池組中使用高電壓陰極活性材料。然而，在存在高電壓-陰極活性材料的情況下，大多數常規的鋰導電鹽僅具有有限的電化學穩定性。

在科學出版物Journal of Power Sources 68 (997) 320中描述了鋁導電體腐蝕的問題。形成穩定的保護層以及高溫下的穩定性也會出現問題。

作為這些問題的解決方案，建議使用額外的溶劑，例如含氮的極性溶劑或二氟乙酸甲酯（Electrochemistry Communications 7 (2005) 1000; Electrochemical andSolidState Letters, 8 (2005) A459），改性常規的鋰導電鹽，例如雙(三氟甲磺酰基)亞氨基鋰（LiTFSI; IUPAC: 雙[(三氟甲基)磺酰基]亞氨基鋰（Lithiumbis[(trifluormethyl)sulfonyl]azanid））或六氟磷酸鋰（LiPF₆），（ElectrochemistryCommunications 13 (2011) 265; Electrochimica Acta 114 (2013) 95），或開發新的鹽（Electrochemical and Solid-State Letters, 11 (2008) C19; Electrochemical andSolid-State Letters, 12 (2009) A155; Electrochimica Acta 55 (2010) 1450;Journal of Power Sources 195 (2010) 5344）），或添加離子液體作為增塑劑（Electrochemistry Communications 5 (2003) 1016）。

出版物US 2014/154591 A1、US 2014/272601 A1和US 2008/138715 A1描述了鋰導電鹽。

發明內容

本發明的主題是一種鹽，其包含至少一種堿金屬離子，特別是至少一種堿金屬陽離子，和/或至少一種銨化合物，特別是至少一種銨化合物陽離子，和至少一種陰離子。

在此，所述至少一種陰離子特別包含

- 至少一個未氟化的，例如未鹵化的(N,N-二烷基氨基)磺酰基，特別是S-(N,N-二烷基氨基)磺酰基，和/或

至少一個未氟化的，例如未鹵化的(N,N-二烷基氨基)亞磺酰亞氨基（Sulfoximid），特別是S-(N,N-二烷基氨基)亞磺酰亞氨基，和

- 至少一個(全氟烷基)磺酰基，特別是S-(全氟烷基)磺酰基。

銨化合物，特別是銨化合物陽離子，特別可以理解為是指這樣的化合物，其具有至少一個帶正電的氮原子和四個與其相連的結合部分(Bindungspartnern)。在此，四個結合部分特別可以分別彼此獨立地是有機基團或氫。