[發明專利]用于電化學裝置的單離子導電聚合物

在審

• 申請號: 202011388578.0
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112898457A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: M·阿曼德;M·馬丁內茲-伊巴涅斯;E·桑切斯迪茨;A·圣地亞哥桑切斯;H·張;U·奧特奧萊亞
• 申請（專利權）人: 巴萊諾斯清潔能源控股公司
• 主分類號: C08F8/34
• 分類號: C08F8/34;C08F210/02;C08F222/06;H01M4/60
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 彭立兵;林柏楠

1.一種固體單離子導電聚合物，其包含式(Ia)的重復單元：

其中R¹是H、或C₁至C₁₆直鏈或支化烷基、烯基、炔基；

m是1至5；

各M⁺獨立地選自Li⁺、Na⁺或K⁺；且

X選自CF₃、CH₃或F；

且所述聚合物具有350,000至1,200,000Da的平均分子量。

2.根據權利要求1的固體單離子導電聚合物，其中所述聚合物具有式(I)

其中

R¹是H、或C₁至C₁₆直鏈或支化烷基、烯基、炔基；

n是85至3900；

m是1至5；

各M⁺獨立地選自Li⁺、Na⁺或K⁺；

X選自CF3、CH3、CBR3、CCl3、F、Cl、Br、H或OH。

3.權利要求1或2的固體單離子導電聚合物，其中R1是C10-C18直鏈或支化烷基。

4.前述權利要求任一項的固體單離子導電聚合物，其中m是2。

5.前述權利要求任一項的固體單離子導電聚合物，其中X是CF3。

6.前述權利要求任一項的固體單離子導電聚合物，其中R1是C16直鏈烷基，m是2，M+是Li且X是CF3，且所述聚合物具有400,000Da至1,000,000Da的平均分子量。

7.一種電池組電極，其包含權利要求1至6任一項的固體單離子導電聚合物。

8.權利要求7的電極，其中所述電極是另外包含陰極電活性材料和任選的導電碳的陰極，所述陰極電活性材料優選選自鋰鈷氧化物、鋰錳鎳鈷氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物、磷酸鋰鐵或尖晶石。

9.權利要求7的電極，其中所述電極是另外包含陽極電活性材料和任選的導電碳的陽極，其中所述陽極電活性材料優選選自石墨或碳納米管、硅、鈦酸鋰或氧化錫。

10.根據權利要求7至9任一項的電極，其中所述電極包含大約最多10重量％、大約最多15重量％或大約最多20重量％的固體單離子導電聚合物。

11.根據權利要求7至10任一項的電極，其中所述電極在20至110℃的溫度下壓延。

12.根據權利要求7至11任一項的電極，其中所述電極具有大約10％至大約50％的孔隙率。

13.一種用于電池組的電解質，其包含根據權利要求1至6任一項的固體單離子導電聚合物。

14.一種電池組，其包含根據權利要求1至6任一項的導電聚合物、至少一個根據權利要求7至12任一項的電極或根據權利要求13的電解質。

15.一種生產根據權利要求1至6任一項的固體單離子導電聚合物的方法，其包含以下步驟：

a)提供式(II)的聚合物

其中

R¹是H、或C₁至C₁₆直鏈或支化烷基、烯基、炔基；且

n是85至3900；

b)使所述聚合物在合適的條件下與式(III)的化合物反應

其中

m是1至5；

M⁺選自Li⁺、Na⁺或K⁺；

X選自CF₃、CH3、CBR₃、CCl₃、F、Cl、Br、H或OH。