专利名称：具有低共熔混合物和腈化合物的电解质及含有所述电解质的电化学装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及包含低共熔混合物和腈化合物的电解质，以及含有所述电解质的电化
学装置。
背景技术：
将多种电解质用于当代的电化学装置，例如，锂二次电池、电解电容器、双电层电容器、电致变色显示装置以及目前以多种方式进行研究以用于未来商业化的染料敏化太阳能电池，并且电解质的重要性日益增加。特别地，锂二次电池具有高能量密度和长寿命周期，因而它们是关注的中心。一般地，锂二次电池包括由碳材料或锂金属合金制成的负极、由锂金属氧化物制成的正极以及通过将锂盐溶于有机溶剂而制造的电解质。锂金属氧化物的结构稳定性和容量是由锂离子的嵌入反应和脱嵌(disintercalation)反应而决定的。锂金属氧化物的容量随充电电位的上升而增加，但是锂金属氧化物因此变得结构不稳定。电极的这种不稳定结构引起氧的产生，这可能引起电池中的过热或与所述电解质发生反应，从而可能导致电池的爆炸。目前，广泛用于锂二次电池电解质的有机溶剂包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甲氧基乙烷、Y-丁内酯(GBL)、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙腈等。这些有机溶剂一般具有高挥发性和高可燃性，所以使用这种有机溶剂的锂二次电池可能在其稳定性特别是高温稳定性方面具有问题。为了解决该问题，已经提出使用咪唑锡基或铵基离子液体作为锂二次电池的电解质。然而，在比锂离子更高的电压下这种离子液体可能在负极中被还原，或者可能将咪唑错或铵阳离子与锂离子一起插入到负极中，这反而降低了电池性能。同时，韩国专利注册10-751203和韩国公开专利公布10_2007_85575公开了锂盐和酰胺化合物的低共熔混合物作为电解质，所述酰胺化合物如乙酰胺、脲、甲基脲、己内酰胺、戊内酰胺、三氟乙酰胺、氨基甲酸酯、甲酰胺等，其由特定化学式表示。这种低共熔混合物显示高的热稳定性和化学稳定性以及比较宽的电化学窗(electrochemical window)，因此其解决了由使用现有有机溶剂而引起的诸如电解质的蒸发或着火的问题。因此，加速开发多种低共熔混合物以作为电解质。特别地，对于能提高电化学装置的高温稳定性的电解质存在增加的需要。
发明内容
技术问题因此，本发明的目的是提供显示高的热稳定性和化学稳定性的低共熔混合物和腈化合物的电解质，以及含有所述电解质的电化学装置。本发明的另一个目的是提供低共熔混合物和腈化合物的电解质以及含有所述电解质的电化学装置，所述电解质具有足够低的粘度和高的离子传导率并因此具有优异的充放电性能。技术方案为了实现所述目的，本发明的电解质包含(a)由下列化学式1或2表示的酰胺化合物和可电离的锂盐的低共熔混合物；和(b)腈化合物。化学式权利要求
1. 一种电解质，所述电解质包含(a)由下列化学式1或2表示的酰胺化合物和可电离的锂盐的低共熔混合物；和(b)腈化合物 化学式1
2.根据权利要求1的电解质，其中所述酰胺化合物是选自下列的任何一种氨基甲酸甲酯、氨基甲酸乙酯、N-甲基氨基甲酸甲酯、N-甲基氨基甲酸乙酯、N-乙基氨基甲酸乙酯、 N-乙基氨基甲酸甲酯、N，N-二甲基氨基甲酸乙酯、N，N-二甲基氨基甲酸甲酯、N，N-二甲基氨基甲酸苯酯、N- 丁基氨基甲酸甲酯、N-苯基氨基甲酸甲酯、N-乙基-N-苯基氨基甲酸乙酯、N-甲氧基乙基氨基甲酸甲酯、N-甲氧基乙基-N-甲基氨基甲酸甲酯、N-甲氧基甲基-N-甲基氨基甲酸甲酯、N，N-二甲基氨基甲酸甲氧基乙酯、N-甲基-N-甲氧基乙基氨基甲酸甲氧基乙酯、N-甲基-N-甲氧基乙基氨基甲酸甲氧基甲酯、N-甲氧基甲基-N-甲基氨基甲酸乙酯、N-甲氧基甲基-N-乙基氨基甲酸甲酯、N-甲氧基甲基-N-甲基氨基甲酸三氟乙酯、N-甲基脲、N，N' -二甲基脲、N-(2-甲氧基乙基)-N-甲基哌啶-1-甲酰胺、S-苯基-Ν-2-甲氧基乙基-N-甲基硫代氨基甲酸酯、丨丨恶唑烷酮和N-甲基噃唑烷酮。
3.根据权利要求1的电解质，其中化学式1中的R、R1和&中的至少一个是未取代或被卤素取代的碳原子数为1 20的烷氧基或烷氧基烷基。
4.根据权利要求1的电解质，其中所述锂盐的阴离子是选自下列的任何一种F_、 Cr、Br\ Γ、NO” N(CN) ” BF4\ CIO;、PF6\ (CF3) 2PF4\ (CF3) 3PF”(CF3) 4PF”(CF3) 5ΡΓ、 (CF3) 6P\ CF3SOp CF3CF2SOp (CF3SO2)2N^ (FSO2) 2N\ CF3CF2 (CF3) 2C0\ (CF3SO2)2CH^ (SF5) 3C\ (CF3SO2) 3C\ CF3 (CF2) S7O3^ CF3C02\ CH3S03\ CH3C02\ SCN-和(CF3CF2SO2)具。
5.根据权利要求1的电解质，其中所述低共熔混合物以1 1 8 1的摩尔比包含所述酰胺化合物和所述锂盐。
6.根据权利要求1的电解质，其中所述腈化合物由下列化学式3表示化学式3N = C-R3其中民是选自未取代或被至少一个卤素取代的碳原子数为1 10的烷基、烷基胺基、 烯基、芳基、烷氧基烷基和烷氧基中的任何一种。
7.根据权利要求6的电解质，其中化学式3中的民是未取代或被至少一个氟原子取代的碳原子数为1 10的烷氧基烷基或烷氧基。
8.根据权利要求1的电解质，其中所述腈化合物为选自下列的任何一种乙腈、丙腈、 丁腈、戊腈、辛腈、庚腈、环戊烷甲腈、环己烷甲腈、2-氟苄腈、4-氟苄腈、二氟苄腈、三氟苄腈、苯乙腈、2-氟苯乙腈、4-氟苯乙腈、甲氧基乙腈、甲氧基丙腈、乙氧基丙腈或它们的混合物。
9.根据权利要求1的电解质，其中基于100重量份的所述低共熔混合物，所述腈化合物的含量是5 200重量份。
10.根据权利要求1的电解质，其中所述电解质的粘度为IOOcP以下。
11.根据权利要求10的电解质，其中所述电解质的粘度为5 20cP。
12.根据权利要求1的电解质，其中所述电解质的离子传导率为5 lOmS/cm。
13.根据权利要求1的电解质，所述电解质还包含选自直链碳酸酯、环状碳酸酯和它们的混合物中的至少一种碳酸酯类化合物。
14.根据权利要求13的电解质，其中所述碳酸酯类化合物是选自下列的任何一种碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、 碳酸亚丁酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、二甲亚砜、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氢呋喃、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸甲乙酯(EMC)和γ-丁内(GBL)或它们的混合物。
15.根据权利要求1的电解质，其中所述电解质是聚合物电解质。
16.根据权利要求15的电解质，其中所述聚合物电解质是通过(i)权利要求1的电解质和(ii)含有单体的前体溶液的聚合反应获得的产物，所述单体能通过所述聚合反应形成聚合物。
17.根据权利要求16的电解质，其中所述单体是乙烯基单体。
18.根据权利要求17的电解质，其中所述乙烯基单体是选自下列的任何一种丙烯腈、 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯腈、甲基苯乙烯、乙烯基酯、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯酰胺、四氟乙烯、乙酸乙烯酯、甲基乙烯基酮、乙烯、苯乙烯、对甲氧基苯乙烯和对氰基苯乙烯或它们的混合物。
19.根据权利要求16的电解质，其中权利要求1的电解质与在所述前体溶液中的单体的重量比是0. 5 0. 95 0.05 0.5。
20.根据权利要求16的电解质，其中所述凝胶聚合物电解质通过在电化学装置中进行原位聚合而获得。
21.根据权利要求15的电解质，其中所述聚合物电解质通过将权利要求1的电解质浸入到聚合物中而获得。
22.根据权利要求21的电解质，其中所述聚合物是选自下列的任何一种聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏二氟乙烯、聚氯乙烯、聚环氧乙烷和聚甲基丙烯酸羟乙酯或它们的混合物。
23.一种电化学装置，其包括 正极；负极；和电解质，其中所述电解质是权利要求1 22任一项中所限定的。
24.根据权利要求23的电化学装置，其中所述电化学装置是锂二次电池。
25.根据权利要求M的电化学装置，其中所述锂二次电池是袋型二次电池，并且其中在将所述袋型二次电池充电至4. 2V并在90 V下放置4小时之后，所述袋型二次电池具有10%以下的厚度变化率。
全文摘要
本发明公开了一种电解质和含有所述电解质的电化学器件，所述电解质包含(a)酰胺化合物和可电离的锂盐的低共熔混合物；和(b)腈化合物。电解质中的低共熔混合物和腈化合物有助于优异的热稳定性和化学稳定性，以及充分低的粘度和高的离子传导率。可以将所述电解质用作电化学装置的电解质。
文档编号H01M10/05GK102210054SQ201080003151
公开日2011年10月5日 申请日期2010年1月11日 优先权日2009年1月9日
发明者吴宰丞, 朴志源, 李晓真, 李秉培, 洪莲叔, 金东洙 申请人:株式会社Lg化学