发明名称 季铵盐及电解质与电化学装置
摘要 本发明为关于如式(1)所示之季铵盐及电解质与电化学装置。(式中之R1表碳原子数1至4之直链或分支链烷基;R2表甲基或乙基;X-表含氟阴离子。)
申请公布号 TWI263632 申请公布日期 2006.10.11
申请号 TW093119367 申请日期 2004.06.30
申请人 史铁勒杰米华股份有限公司;大塚化学股份有限公司 发明人 西田哲郎;田代康贵;富崎惠;山本雅士;锅岛亮浩;德田弘晃
分类号 C07C217/00 主分类号 C07C217/00
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路35号9楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种式(1)所示之季铵盐:(式中,R1表碳原子数1至4之直链或分支链烷基;R2表甲基或乙基;X-表含氟阴离子)。2.一种式(2)所示之季铵盐:(式中,X-表含氟阴离子;Me表甲基)。3.如申请专利范围第1项或第2项之季铵盐,其中,阴离子成份X-为CF3CO2-、CF3SO3-、N(CF3SO2)2-、N(CF3CF2SO2)2-、C(CF3SO2)3-、N(CF3SO2)(CF3CO)-、BF4-及PF6-中之任一者。4.如申请专利范围第1项或第2项之季铵盐,其中,阴离子成份X-为N(CF3SO2)2-或BF4-。5.如申请专利范围第2项之季铵盐,其中,阴离子成份X-为BF4-。6.一种组成物,特征为含有申请专利范围第1至5项中任一项之季铵盐中之至少1种以及有机溶剂。7.如申请专利范围第6项之组成物,其中,有机溶剂系选自环状碳酸酯、链状碳酸酯、化合物及化合物中之1种或2种以上有机溶剂。8.如申请专利范围第6项之组成物,其中,有机溶剂系选自碳酸伸丙酯(propylene carbonate)、碳酸伸乙酯(ethylene carbonate)、碳酸二甲酯、碳酸乙酯甲酯、乙及环丁中之1种或2种以上有机溶剂者。9.如申请专利范围第6项之组成物,其中,有机溶剂为碳酸伸丙酯。10.如申请专利范围第6项之组成物,其中,有机溶剂为碳酸二甲酯。11.如申请专利范围第6项之组成物,其中,有机溶剂为碳酸乙酯甲酯。12.如申请专利范围第6项之组成物,其中,有机溶剂为乙。13.如申请专利范围第6项之组成物,其中,有机溶剂系选自碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯中之2种以上之混合有机溶剂。14.如申请专利范围第6项之组成物,其中,有机溶剂为包含碳酸二甲酯与碳酸乙酯甲酯之混合有机溶剂。15.一种组成物,特征为含有申请专利范围第4项或第5项之季铵盐中之至少1种以及有机溶剂者。16.如申请专利范围第15项之组成物,其中,有机溶剂系选自环状碳酸酯、链状碳酸酯、化合物及化合物中之1种或2种以上之有机溶剂者。17.如申请专利范围第15项之组成物,其中,有机溶剂系选自碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯甲酯、乙及环丁中之1种或2种以上之有机溶剂。18.如申请专利范围第15项之组成物,其中,有机溶剂为碳酸伸丙酯。19.如申请专利范围第15项之组成物,其中,有机溶剂为碳酸二甲酯。20.如申请专利范围第15项之组成物,其中,有机溶剂为碳酸乙酯甲酯。21.如申请专利范围第15项之组成物,其中,有机溶剂为乙。22.如申请专利范围第15项之组成物,其中,有机溶剂系选自碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯中之2种以上之混合有机溶剂。23.如申请专利范围第15项之组成物,其中,有机溶剂为包含碳酸二甲酯与碳酸乙酯甲酯之混合有机溶剂。24.一种组成物,特征为含有申请专利范围第5项之季铵盐,以及选自碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯中之至少1种有机溶剂者。25.一种组成物,系包含申请专利范围第5项之季铵盐与碳酸二甲酯者。26.如申请专利范围第25项之组成物,系含申请专利范围第5项之季铵盐40重量%以上者。27.一种组成物,系包含申请专利范围第5项之季铵盐与碳酸乙酯甲酯者。28.如申请专利范围第27项之组成物,系含申请专利范围第5项之季铵盐65重量%以上者。29.一种组成物,系包含申请专利范围第5项之季铵盐与碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯者。30.一种组成物,系包含申请专利范围第5项之季铵盐与碳酸伸丙酯组成者。31.如申请专利范围第30项之组成物,系含申请专利范围第5项之季铵盐20至60重量%者。32.一种式(3)所示之电解质:(式中,R1表碳原子数1至4之直链或分支链烷基;R2表甲基或乙基;X-表含氟阴离子)。33.一种式(4)所示之电解质:(式中,X-表含氟阴离子;Me表甲基)。34.如申请专利范围第32项或第33项之电解质,其中,阴离子成份X-为CF3CO2-、CF3SO3-、N(CF3SO2)2-、N(CF3CF2SO2)2-、C(CF3SO2)3-、N(CF3SO2)(CF3CO)-、BF4-、PF6-中之任一者。35.如申请专利范围第32项或第33项之电解质,其中,阴离子成份X-为N(CF3SO2)2-或BF4-。36.如申请专利范围第33项之电解质,其中,阴离子成份X-为BF4-。37.一种电化学装置用电解液,特征为含有申请专利范围第32至36项中任一项之电解质中之至少1种以上者。38.一种电化学装置用电解液,特征为含有申请专利范围第32至36项中任一项之电解质中之至少1种及有机溶剂者。39.一种电化学装置用电解液,特征为将申请专利范围第32至36项中任一项之电解质之至少1种以上溶于有机溶剂中并使电解质浓度成为0.1M以上者。40.如申请专利范围第37项或第39项之电化学装置用电解液,尚添加申请专利范围第32至36项中任一项之电解质以外之电解质者。41.如申请专利范围第38项之电化学装置用电解液,其中,有机溶剂系选自环状碳酸酯、链状碳酸酯、化合物及化合物中之1种或2种以上之有机溶剂者。42.如申请专利范围第38项之电化学装置用电解液,其中,有机溶剂系选自碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯甲酯、乙及环丁中之1种或2种以上之有机溶剂。43.如申请专利范围第38项之电化学装置用电解液,其中,有机溶剂为碳酸伸丙酯。44.如申请专利范围第38项之电化学装置用电解液,其中,有机溶剂为碳酸二甲酯。45.如申请专利范围第38项之电化学装置用电解液,其中,有机溶剂为碳酸乙酯甲酯。46.如申请专利范围第38项之电化学装置用电解液,其中,有机溶剂为乙。47.如申请专利范围第38项之电化学装置用电解液,其中,有机溶剂系选自碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯中之2种以上之混合有机溶剂。48.如申请专利范围第38项之电化学装置用电解液,其中,有机溶剂为包含碳酸二甲酯与碳酸乙酯甲酯之混合有机溶剂。49.一种电化学装置用电解液,系由申请专利范围第36项之电解质与碳酸二甲酯组成者。50.如申请专利范围第49项之电化学装置用电解液,系含申请专利范围第36项之电解质40%重量以上者。51.一种电化学装置用电解液,系包含申请专利范围第36项之电解质与碳酸乙酯甲酯者。52.如申请专利范围第51项之电化学装置用电解液,系含申请专利范围第36项之电解质65重量%以上者。53.一种电化学装置用电解液,系包含申请专利范围第36项之电解质与碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯者。54.一种电化学装置用电解液,系包含申请专利范围第36项之电解质与碳酸伸丙酯者。55.如申请专利范围第54项之电化学装置用电解液,系含申请专利范围第36项之电解质20至60重量%者。56.一种双层电容器用电解液,特征为含申请专利范围第32至36项中任一项之电解质中之至少一种者。57.一种双层电容器用电解液,特征为含有申请专利范围第32至36项中任一项之电解质中之至少1种及有机溶剂者。58.如申请专利范围第57项之双层电容器用电解液,其中,有机溶剂系选自环状碳酸酯、链状碳酸酯、化合物及化合物中之1种或2种以上之有机溶剂。59.如申请专利范围第57项之双层电容器用电解液,其中,有机溶剂系选自碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯甲酯、乙及环丁中之1种或2种以上之有机溶剂者。60.如申请专利范围第57项之双层电容器用电解液,其中,有机溶剂为碳酸伸丙酯。61.如申请专利范围第57项之双层电容器用电解液,其中,有机溶剂为碳酸二甲酯。62.如申请专利范围第57项之双层电容器用电解液,其中,有机溶剂为碳酸乙酯甲酯。63.如申请专利范围第57项之双层电容器用电解液,其中,有机溶剂为乙。64.如申请专利范围第57项之双层电容器用电解液,其中,有机溶剂系选自碳酸伸丙酯、碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯中之2种以上之混合有机溶剂。65.如申请专利范围第57项之双层电容器用电解液,其中,有机溶剂为包含碳酸二甲酯与碳酸乙酯甲酯之混合有机溶剂。66.一种双层电容器用电解液,系含申请专利范围第36项之电解质以及选自碳酸伸丙酯、碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯中之至少1种有机溶剂者。67.一种双层电容器用电解液,系含申请专利范围第36项之电解质以及选自碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯中之至少1种有机溶剂者。68.一种双层电容器用电解液,系包含申请专利范围第36项之电解质与碳酸伸丙酯者。69.一种双层电容器用电解液,系包含申请专利范围第36项之电解质与碳酸二甲酯者。70.如申请专利范围第69项之双层电容器用电解液,系含申请专利范围第36项之电解质40重量%以上者。71.一种双层电容器用电解液,系包含申请专利范围第36项之电解质与碳酸乙酯甲酯者。72.如申请专利范围第71项之双层电容器用电解液,系含申请专利范围第36项之电解质65重量%以上者。73.一种双层电容器用电解液,系包含申请专利范围第36项之电解质与碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯者。74.一种双层电容器用电解液,系包含申请专利范围第36项之电解质与碳酸伸丙酯者。75.如申请专利范围第74项之双层电容器用电解液,系含申请专利范围第36项之电解质20至60重量%者。76.一种锂二次电池用电解液,系含申请专利范围第32至35项中任一项之电解质中之至少1种及Li盐电解质者。77.一种锂二次电池用电解液,系含申请专利范围第32至35项中任一项之电解质中之至少1种、Li盐电解质及有机溶剂者。78.如申请专利范围第77项之锂二次电池用电解液,其中,有机溶剂系选自环状碳酸酯、链状碳酸酯、环状醚、链状醚、化合物及化合物中之1种或2种以上有机溶剂。79.如申请专利范围第77项之锂二次电池用电解液,其中,有机溶剂系选自碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯甲酯、乙、环丁、1,2-二甲氧基乙烷及四氢喃中之1种或2种以上有机溶剂。80.如申请专利范围第77项之锂二次电池用电解液,其中,有机溶剂系选自碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯甲酯、1,2-二甲氧基乙烷及四氢喃中之2种以上之混合有机溶剂。81.如申请专利范围第77项之锂二次电池用电解液,其中,有机溶剂为包含碳酸伸乙酯与碳酸二甲酯之混合有机溶剂。82.如申请专利范围第77项之锂二次电池用电解液,其中,有机溶剂为包含碳酸伸乙酯与碳酸乙酯甲酯之混合有机溶剂。83.如申请专利范围第77项之锂二次电池用电解液,其中,有机溶剂为碳酸伸乙酯。84.如申请专利范围第77项之锂二次电池用电解液,其中,有机溶剂为碳酸二甲酯。85.如申请专利范围第77项之锂二次电池用电解液,其中,有机溶剂为碳酸乙酯甲酯。86.一种电化学装置,特征为使用申请专利范围第37至55项中任一项之电化学装置用电解液者。87.如申请专利范围第86项之电化学装置,其中,前述电化学装置为双层电容器或二次电池。88.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第56项之双层电容器用电解液者。89.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第57项之双层电容器用电解液者。90.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第58项之双层电容器用电解液者。91.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第59项之双层电容器用电解液者。92.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第60项之双层电容器用电解液者。93.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第61项之双层电容器用电解液者。94.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第62项之双层电容器用电解液者。95.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第63项之双层电容器用电解液者。96.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第64项之双层电容器用电解液者。97.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第65项之双层电容器用电解液者。98.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第66项之双层电容器用电解液者。99.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第67项之双层电容器用电解液者。100.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第68项之双层电容器用电解液者。101.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第69项之双层电容器用电解液者。102.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第70项之双层电容器用电解液者。103.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第71项之双层电容器用电解液者。104.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第72项之双层电容器用电解液者。105.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第73项之双层电容器用电解液者。106.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第74项之双层电容器用电解液者。107.一种双层电容器,特征为使用申请专利范围第75项之双层电容器用电解液者。108.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第76项之锂二次电池用电解液者。109.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第77项之锂二次电池用电解液者。110.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第78项之锂二次电池用电解液者。111.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第79项之锂二次电池用电解液者。112.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第80项之锂二次电池用电解液者。113.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第81项之锂二次电池用电解液者。114.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第82项之锂二次电池用电解液者。115.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第83项之锂二次电池用电解液者。116.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第84项之锂二次电池用电解液者。117.一种锂二次电池,特征为使用申请专利范围第85项之锂二次电池用电解液者。118.一种式(5)所示之季铵盐:(式中,R1表碳原子数1至4之直链或分支链烷基;R2表甲基或乙基;Y-表Cl-、Br-、I-、MeOCO2-)。119.如申请专利范围第118项之季铵盐,其中,R1及R2为甲基。120.一种式(6)所示之季铵盐:(式中,R1表碳原子数1至4之直链或分支链烷基;R2表甲基或乙基;Z-表1/2 CO32-、HCO3-、1/2 SO42-、C1O4-、CH3CO2-、OH-)。121.如申请专利范围第120项之季铵盐,其中,R1及R2为甲基。122.一种式(5)所示之季铵盐之制造方法,特征为使式(7)之烷基咯烷:(式中之R1与上述相同)与式(8)之化合物:(式中之R2及Y与上述相同)反应者。123.一种式(5)所示之季铵盐之制造方法,特征为使式(10)之烷氧基咯烷:(式中之R2与上述相同)与式(11)之化合物:R1-Y (11)(式中之R1及Y与上述相同)反应者。124.一种式(12)所示之季铵盐:(式中,R1表碳原子数1至4之直链或分支链烷基;R2表甲基或乙基;Q-表R1OCO2-)。125.如申请专利范围第124项之季铵盐,其中,R1及R2为甲基。126.一种式(1)所示之季铵盐之制造方法,(式中,R1表碳数1至4之直链或分支链烷基,R2表甲基或乙基,X表含氟阴离子),包括:(a)将式(7)之烷基咯烷与式(8)之化合物反应,制造式(5)所示之季铵盐的步骤,(式中,R1表碳数1至4之直链或分支链烷基),(式中,R2表甲基或乙基,Y表Cl、Br或I),以及(b)将式(5)所示之季铵盐与式(9)所示之化合物反应的步骤,(式中,R1表碳数1至4之直链或分支链烷基,R2表甲基或乙基,Y表Cl、Br或I),MX (9)(式中,M表氢原子、硷金属原子、硷土类金属原子或金属原子,X表含氟阴离子)。127.一种式(1)所示之季铵盐之制造方法,(式中,R1表碳数1至4之直链或分支链烷基,R2表甲基或乙基,X表含氟阴离子),包括:将式(5)所示之季铵盐与式(9)所示之化合物反应的步骤,制造式(1)所示之季铵盐,(式中,R1表碳数1至4之直链或分支链烷基,R2表甲基或乙基,Y表Cl、Br或I),MX (9)(式中,M表氢原子、硷金属原子、硷土类金属原子或金属原子,X表含氟阴离子)。图式简单说明:第1图所示为本发明双层电容器之断面图。第2图所示为本发明双层电容器之构成图。第3图所示为圆筒形双层电容器连续外加2.5V电压1000小时之时静电容量变化之曲线图。第4图所示为圆筒形双层电容器连续外加2.5V电压1000小时之时电阻变化之曲线图。第5图所示为圆筒形双层电容器连续外加2.5V电压1000小时之时气体产生量变化之曲线图。第6图所示为具其他构造之双层电容器之断面图。第7图所示为再具其他构造之双层电容器之断面图。第8图所示为圆筒形双层电容器中外加电压与反应电流关系之曲线图。第9图所示为硬币形锂二次电池之断面图。第10图所示为实施例77之充.放电之曲线图。
地址 日本