本文描述了液态、有机硅化合物，其包含为氰基(-CN)、氰酸酯基(-OCN)、异氰酸酯基(-NCO)、硫氰酸酯基(-SCN)或异硫氰酸酯基(-NCS)的取代基。有机硅化合物可用于电解质组合物并可用于任何通常使用电解质的电化学装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】腈-取代的硅烷和电解质组合物和包含它们的电化学装置 相关申请的交叉参照 本文要求2013年6月4日提交的临时申请系列号61/830, 851的优先权，其通过引用 结合到本文中。 背景 Li-离子电池中的液体电解质通常包含在碳酸亚乙酯（EC)和一种或多种共溶剂例如 碳酸二甲酯（DMC)、碳酸二乙酯（DEC)或碳酸甲乙酯（EMC)的有机溶剂共混物中的锂盐，通 常为LiPF6。不幸的是，1^?^在60°〇以上的这些碳酸酯溶剂中，以及在4. 3伏以上的充电 电压下是不稳定的。高于这些温度或电压的Li-离子电池的运行导致电极材料和电池性能 的快速退化。此外，目前的Li-离子电解质溶剂表现出大约35°C的闪点，并且是在极端的 Li-离子电池失效过程中释放的能量的主要来源。鉴于这些重要的限制，目前的电解质正阻 碍供所有应用，包括便携式产品、电动汽车（EDV)和公用事业规模的使用的先进Li-离子电 池的开发。电池失效速率的急剧减少也需要大型Li-离子电池，以有效地服务于EDV和电 网存储中的应用。 因此，在能量存储设备例如Li-离子电池中，对改进的电解质溶液有一种长期感 到的和未满足的需求。 专利技术概述 本文公开用作电化学装置中的电解质溶剂及其它应用的有机硅（OS)化合物。 -般来说，OS化合物是环境友好、不易燃、耐高温的材料。这些特点使得OS材料 很好地适合在能量存储装置中用作电解质溶剂、粘合剂和涂料。OS-基电解质是与所有的锂 (Li)基电化学系统包括原电池和可再充电电池（即Li-离子、Li-空气）和电容器（即超 级/超大-电容器）相容的。设计OS-基电解质成为Li电池的方法在电池设计中包括有 限的改变，并且这些电解质可以与现有的制造工艺和设备一起纳入生产运行中。 本文描述的OS化合物可用作替代在传统的Li-离子电池中的碳酸酯基溶剂系统 的液体电解质溶剂。OS-基溶剂提供Li-离子电池的性能和耐滥用性的显著的改进，包括 在高温下寿命更长的增加的热稳定性，为改善安全性而增加的电解质闪点，增加的电压稳 定性以允许使用高电压阴极材料并实现更高的能量密度，与用于EDV和电网存储应用的大 型Li电池需求一致的减少的电池失效速率，和与在目前设计中易于采用的目前用于Li-离 子电池的材料相容。电双层电容器（EDLC)装置也已证明OS基电解质的功能性。本文描述 的OS化合物可用于OS-基电解质共混物，以满足在工业、军事和消费者产品装置中特殊应 用的需要。 所述化合物和电解质制剂的目标和优点将从以下详细的描述和附图中更充分地 显现出来。 本文公开式I或式II的化合物：【主权项】1. 式I或式II的化合物：式II 其中R1、R2和R 3是相同的或不同的且独立地选自C1-C6线性或支链烷基和卤素； "间隔基"为不存在或选自C1-C6线性或支链亚烷基、亚烯基或亚炔基，条件是当"间隔 基"不存在时，Y存在； Y为不存在或选自-(O-CH2-CH2) n-和其中每个下标"η"是相同的或不同的且是1-15的整数，和下标"X"是1-15的整数；和 每个R4是相同的或不同的并选自氰基（-CN)、氰酸酯基（-0CN)、异氰酸酯基（-NC0)、硫 氰酸酯基（-SCN)和异硫氰酸酯基（-NCS)。2. 权利要求1的化合物，其具有如在式I中所示的结构：式I。3. 权利要求2的化合物，其中"间隔基"存在，和Y是-(O-CH2-CH2)n-。4. 权利要求2的化合物，其中"间隔基"存在，和Y是5. 权利要求2的化合物，其中"间隔基"为不存在，和Y是- (O-CH2-CH2)n-。6. 权利要求1的化合物，其具有如在式II中所示的结构：式II。7. 权利要求6的化合物，其中R1和R 3选自C i-C3烷基、氯和氟。8. 权利要求6的化合物，其中R1和R 3是甲基。9. 权利要求6的化合物，其中每个"η"独立地是1-5。10. 权利要求6的化合物，其中R4是氰基。11. 权利要求1的化合物，其具有如在式ΠΙ中所示的结构：式 III。12. 权利要求11的化合物，其中R1、R2和R3选自C1-C 3烷基、氯和氟。13. 权利要求11的化合物，其中R1、R2和R 3的至少一个是卤素。14. 权利要求11的化合物，其中R1、R2和R 3的至少两个是卤素。15. 权利要求11的化合物，其中"间隔基"是C2-C4线性或支链亚烷基。16. 权利要求11的化合物，其中R4是氰基。17. 权利要求1的化合物，其具有如在式IV中所示的结构： 式IV。18. 权利要求17的化合物，其中R1、R2和R 3选自C「C3烷基、氯和氟。19. 权利要求17的化合物，其中R1、R2和R 3的至少一个是卤素。20. 权利要求17的化合物，其中R1、R2和R 3的至少两个是卤素。21. 权利要求17的化合物，其中"间隔基"是C2-C4线性或支链亚烷基。22. 权利要求17的化合物，其中"X"是1-4。23. 权利要求17的化合物，其中R4是氰基。24. 权利要求1的化合物，其具有如在式V中所示的结构： /\ 式V。25. 权利要求24的化合物，其中R1、R2和R 3选自C「C3烷基、氯和氟。26. 权利要求24的化合物，其中R1、R2和R 3的至少一个是卤素。27. 权利要求24的化合物，其中R1、R2和R 3的至少两个是卤素。28. 权利要求24的化合物，其中"间隔基"是C2-C4线性或支链亚烷基。29. 权利要求24的化合物，其中"X"是1-4。30. 权利要求24的化合物，其中R4是氰基。31. -种电解质组合物，其包含与含锂盐组合的、如在权利要求1中所述的化合物。32. -种电化学装置，其包含如在权利要求31中所述的电解质组合物。33. -种电解质组合物，其包含与含锂盐组合的、如在权利要求6中所述的化合物。34. -种电化学装置，其包含如在权利要求33中所述的电解质组合物。35. -种电解质组合物，其包含与含锂盐组合的、如在权利要求11中所述的化合物。36. -种电化学装置，其包含如在权利要求35中所述的电解质组合物。37. -种电解质组合物，其包含与含锂盐组合的、如在权利要求17中所述的化合物。38. -种电化学装置，其包含如在权利要求37中所述的电解质组合物。39. -种电解质组合物，其包含与含锂盐组合的、如在权利要求24中所述的化合物。40. -种电化学装置，其包含如在权利要求39中所述的电解质组合物。【专利摘要】本文描述了液态、有机硅化合物，其包含为氰基(-CN)、氰酸酯基(-OCN)、异氰酸酯基(-NCO)、硫氰酸酯基(-SCN)或异硫氰酸酯基(-NCS)的取代基。有机硅化合物可用于电解质组合物并可用于任何通常使用电解质的电化学装置。【IPC分类】C07F7-10【公开号】CN104837850【申请号】CN201480003489【专利技术人】J.A.佩纳韦索, D.奥斯马洛夫, 董剑, M.尤斯里, M.波利纳, R.韦斯特 【申请人】塞勒创尼克斯公司【公开日】2015年8月12日【申请日】2014年6月4日【公告号】US20140356735, WO2014197609A2, WO2014197609A3, WO2014197609A4本文档来自技高网...
【技术保护点】
式I或式II的化合物：式I式II其中R1、R2和R3是相同的或不同的且独立地选自C1‑C6线性或支链烷基和卤素；“间隔基”为不存在或选自C1‑C6线性或支链亚烷基、亚烯基或亚炔基，条件是当“间隔基”不存在时，Y存在；Y为不存在或选自‑(O‑CH2‑CH2)n‑和，其中每个下标“n”是相同的或不同的且是1‑15的整数，和下标“x”是1‑15的整数；和每个R4是相同的或不同的并选自氰基(‑CN)、氰酸酯基(‑OCN)、异氰酸酯基(‑NCO)、硫氰酸酯基(‑SCN)和异硫氰酸酯基(‑NCS)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：JA佩纳韦索，D奥斯马洛夫，董剑，M尤斯里，M波利纳，R韦斯特，
申请(专利权)人：塞勒创尼克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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