发明名称 氟烷基磷酸锂及其作为电解质盐上之用途
摘要 本发明系关于氟烷基磷酸锂,其制法及其作为电池、电容、超电容和电解槽之电解质盐上之用途。
申请公布号 TW531921 申请公布日期 2003.05.11
申请号 TW090103719 申请日期 2001.02.19
申请人 麦克专利有限公司 发明人 优度 海德;安崔斯 库勒;麦克 史密特;尼可来 依纳席维;彼德 萨托瑞
分类号 H01M4/40 主分类号 H01M4/40
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种通式(I)的氟烷基磷酸锂Li+[PFx(CyF2y+1-zHz)6-x]- (I)其中,1≦x≦53≦y≦80≦z≦2y+1配位基(CyF2y+1-zHz)可以相同或相异,但如下通式(I')的化合物除外,Li+[PFa(CHbFc(CF3)d)e]- (I')其中,a是2至5的整数,b=0或1,c=0或1,d=2,而e是1至4的整数,但b和c不同时为0,a+e的和是6,配位基(CHbFc(CF3)d )可以相同或相异。2.如申请专利范围第1项之氟烷基磷酸锂,其中,1≦x≦5,3≦y≦8而z=0。3.如申请专利范围第1或2项之氟烷基磷酸锂,其中,其为Li+[F6-xP(CF2-CF2-CF3)x]-,其中,1≦x≦3,和Li+[F6-xP(CF2-CF2-CF2-CF3)x]-,其中,1≦x≦3。4.一种用以制备如申请专利范围第1项之通式(I)之氟烷基磷酸锂之方法,其特征在于:至少一者通式如下的化合物在氟化氢中因电解而氟化,HmP(CnH2n+1)3-m (Ⅲ)OP(CnH2n+1)3 (Ⅳ)C1mP(CnH2n+1)3-m (Ⅴ)FmP(CnH2n+1)3-m (Ⅵ)CloP(CnH2n+1)5-o (Ⅶ)或FoP(CnH2n+1)5-o (Ⅷ),其中,0≦m≦2,3≦n≦8,而0≦o≦4,所得氟化产物混合物藉萃取、相分离和/或蒸馏而分离,所得氟化烷基磷烷(phosphorane)与氟化锂于无湿气的情况下,在非质子溶剂或溶剂混合物中反应,以传统方法纯化和分离所得通式(I)的盐。5.如申请专利范围第4项之方法,其中,电解温度为-20至+40℃,以-10至+10℃为佳,-5至+5℃更佳。6.如申请专利范围第4或5项之方法,其中,电解时的压力是0.5至3巴,0.5至1.5巴更佳,特别佳者是大气压。7.如申请专利范围第4或5项之方法,其中,电解所用电压是4至6伏特,以4.5至5.5伏特为佳。8.如申请专利范围第4或5项之方法,其中,电解时的电流密度是0.2至5安培/平方公寸,以0.2至2安培/平方公寸为佳,特别佳者是0.5至1.5安培/平方公寸。9.如申请专利范围第4或5项之方法,其中,在电解之前,通式(Ⅴ)和/或(Ⅶ)化合物与于氟化氢中的无机氟化剂(以SbF3.SbF5.MoF5.VF5或它们的混合物为佳)反应。10.如申请专利范围第4或5项之方法,其中,与氟化锂反应的温度是-35至+60℃,以-20至+50℃为佳,特别佳者是-10至25℃。11.如申请专利范围第4或5项之方法,其中,氟化的烷基磷烷于、醚、酯、醯胺、或这些溶剂之混合物中与氟化锂反应。12.如申请专利范围第4或5项之方法,其中,氟化烷基磷烷于适合直接用于原电池、蓄电池、电容、超电容或电解槽的溶剂或溶剂混合物中反应。13.如申请专利范围第12项之方法,其中,所用溶剂是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙二酯、碳酸乙二酯、碳酸乙酯甲酯、碳酸甲酯丙酯、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙酸甲酯、-丁内酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、二甲亚、二恶茂烷、伸丁、乙、丙烯、四氢喃、2-甲基四氢喃和它们的混合物。14.如申请专利范围第1项之氟烷基磷酸锂,其中,其用于原电池、蓄电池、电容、超电容和/或电解槽,必要时与其他盐并用。15.一种用于原电池、蓄电池、电容、超电容和/或电解槽的电解质,其特征在于其包含如申请专利范围第1至4项中任何一项之氟烷基磷酸锂。16.如申请专利范围第15项之电解质,其中,氟烷基磷酸锂于电解质中之浓度由0.01至3莫耳/升,以0.01至2莫耳/升为佳,特别是0.1至1.5莫耳/升。
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