專利名稱：在電化學電池中用作添加劑的有機胺類的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于降低電化學電池(特別是鋰離子電池)的非質子性電解液體系中酸含量的添加劑的用途，以及包含非質子性電解液體系的電化學電池，其中所述非質子性電解質體系包含用于降低電解質體系中酸含量的添加劑。
電化學電池用于將化學能轉化為電能或者將電能轉化為化學能。在這兩種情形下，均發(fā)生涉及電荷遷移或導致電位升高的化學反應?？梢钥赡嫘赃M行能量轉化的電化學電池例如有二次電池(或蓄電池)和雙層電容器。
二次電池主要用于便攜式電器設備如移動電話、計算機、CD播放機和便攜式攝-錄像機。用于這種用途的二次電池必須具有卓越的高能量密度、高容量、高電池電壓、低自放電性、長使用壽命、重量輕和優(yōu)越的充放電性能的優(yōu)點。近年來已經研制了能滿足上述要求的鋰離子電池。
鋰離子電池包括具有能可逆獲取和再釋放鋰離子的材料(例如石墨等)的負極，具有鋰過渡金屬的氧化物如鋰錳氧化物、鋰鈷氧化物或鋰鎳氧化物的正極，而且還包括非質子性電解液體系。與屬于3V體系的鋰電池不同，鋰離子電池是典型的4V體系，并且不包含任何金屬鋰。
當對鋰離子電池進行充電或放電時，正極和負極上發(fā)生如下的化學反應，例如對于包括正極材料LiCoO2和負極材料石墨的電池正極負極總平衡
當對鋰離子電池進行充電時，鋰可逆地嵌入石墨材料內。該過程如

圖1所示。
鋰離子電池中使用的電解液體系通常包括非質子性有機溶劑如碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二甲酯、γ-丁內酯、DMF或THF，或溶劑混合物，如碳酸亞乙酯/碳酸二甲酯(EC/DMC)，和溶在其中的導電鹽如LiPF6。
鑒于電解液體系中各組分的制備方法，這種體系通常含有痕量能與導電鹽反應形成酸的水。例如，LiPF6分解如下
除了這種原因外，還存在ppm級與制備相關的酸含量，例如LiPF6中HF含量至少為50ppm。
所形成的酸進一步與電化學電池中的組分發(fā)生反應，并且例如能腐蝕電化學電池的電極表層。
就石墨電極而言，其表層主要由碳酸烷基酯、Li2CO3，LiOH和Li2O構成。例如HF能夠與這種膜按下所述進行反應
原始膜因此被含LiF的膜置換，而與原始膜相比，后者能減少或防止鋰離子通過，結果導致電池阻抗增高并因此降低電池性能。
此外，酸(如HF)能夠從高度氧化電極材料(如LiMn2O4)中浸出金屬，導致活性電極材料的穩(wěn)定性下降并因此降低容量穩(wěn)定性，從而降低電池的可能充放電循環(huán)次數(shù)
因酸含量增高產生的上述問題不僅存在于鋰離子電池中，而且還存在于所有其它包括非質子性電解液體系的電化學電池中，它們與使用的導電鹽種類以及電極類型無關。
USP 5316876描述了一種包含非質子性電解液體系的鋰離子電池，其中的非質子性電解液體系包括環(huán)狀酯和叔胺。胺的加入是用來在對電池進行充電時防止環(huán)狀酯分解。
EP-A-785586公開了一種鋰離子電池，它包括含非晶態(tài)硫屬元素化合物和/或非晶態(tài)氧化物的負極，包含能可逆吸收和釋放鋰的材料的正極，以及非質子性電解液體系。所述非質子性電解液體系包括含氮化合物如胺，它能改善電池的充放電性能。電極可以包括能增加電極電導率的組分，例如碳等。
USP 5846673描述了一種包括非質子性電解液體系的鋰離子電池，其中的非質子性電解液體系則包括含氟化物導電鋰鹽(如LiBF4，LiAsF6或LiPF6))，和堿性化合物如烷基胺，優(yōu)選三丁胺。加入堿性化合物用來降低含氟化物導電鋰鹽水解產生的HF含量。
雖然三丁基胺能夠有效降低HF含量，但它不能抗電化學氧化，并且自大約3.3V(相對于Li/Li+)起就發(fā)生不可逆性分解。這種電位對于在使用高氧化性電極材料如LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2或Li(CONi)O2的4V體系中的應用來講則明顯過低。
因此，需要用在4V體系中具有抗氧化性的添加劑來替換這種堿性化合物如烷基胺。這些添加劑應滿足下列標準1)用于在電解液體系中結合酸的添加劑應當是路易斯堿(電子對供體)。路易斯堿的強度標準是pKa值。該添加劑的pKa應當高于10；2)用于在電解液體系中結合酸的添加劑應該不可以向電解液體系中引人任何質子性雜質(如水)；3)添加劑應當可溶于電解液體系；和4)用于在電解液體系中結合酸的添加劑必須是電化學穩(wěn)定性的。在循環(huán)伏安圖中，電解液體系在還原和氧化范圍內應當是穩(wěn)定的。因此Pt電極處的循環(huán)伏安圖在0-4.3V(相對于鋰)范圍內必須不顯示任何另外的峰。
本發(fā)明的目的是改善電化學電池如鋰離子電池的性能，特別是使用壽命和充放電性能，其中所述電化學電池包括含導電鹽的非質子性電解液體系。
本發(fā)明的這種目的可通過使用通式(I)添加劑降低電化學電池中非質子性電解液體系的酸含量來實現(xiàn)NR1R2R3(I)其中R1和R2為H，CyF2y+l-zHz，或(CnF2n-mHm)X，X為芳基或雜環(huán)基，和R3為(CnF2n-mHm)Y，Y為雜環(huán)基，或者R3為(CoF2o-pHp)Z，Z為芳基，并且其中的n，m，o，p，y和z滿足下列條件0≤n≤6，0≤m≤2n，2≤o≤6，0≤p≤2o，1≤y≤8，和0≤z≤2y+1.
本發(fā)明還提供了電化學電池，它包括陽極、陰極和包含通式(I)添加劑的非質子性電解液體系。
所述電化學電池可以用作例如鋰離子電池的裝置構件或用作雙層電容器的裝置構件。
通式(I)的添加劑能滿足上述(1)-(4)條標準。
令人驚奇的是，我們發(fā)現(xiàn)本發(fā)明創(chuàng)造性使用的具有芳基或雜環(huán)基的有機胺較之脂肪胺具有更顯著的抗氧化性。例如，與USP 5846673中記載的三丁胺相比，4-(N，N′-二甲氨基)吡啶(DMAP)具有大約高0.9-1.0V的氧化電位。本發(fā)明創(chuàng)造性使用的胺能夠定量清除電解液體系中的酸。
通式(I)中R1、R2和R3所示的基團可以是被取代的或未取代的。
R1和R2優(yōu)選為H，烷基(如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、戊基、己基、庚基或辛基)，氟代烷基(如一氟乙基、二氟乙基、三氟乙基或三氟丙基)，芳烷基(如芐基)或芳基(如苯基或萘基)。R1、R2和R3所代表的雜環(huán)基優(yōu)選為吡啶基或吡嗪基(pyrazyl)。氟代基團的實例包括氟代吡啶基，氟代芐基和全氟吡啶基。
添加劑的實例包括2-苯基乙胺，2-苯基丙胺，3-苯基丙胺，2-苯基丁胺，3-苯基丁胺，4-苯基丁胺，2-苯基乙基-N-甲基胺，2-苯基丙基-N-甲基胺，3-苯基丙基-N-甲基胺，2-苯基丁基-N-甲基胺，3-苯基丁基-N-甲基胺，4-苯基丁基-N-甲基胺，2-苯基乙基-N-乙基胺，2-苯基丙基-N-乙基胺，3-苯基丙基-N-乙基胺，2-苯基丁基-N-乙基胺，3-苯基丁基-N-乙基胺，4-苯基丁基-N-乙基胺，2-苯基乙基-N，N-二甲基胺，2-苯基丙基-N，N-二甲基胺，3-苯基丙基-N，N-二甲基胺，2-苯基丁基-N，N-二甲基胺，3-苯基丁基-N，N-二甲基胺，4-苯基丁基-N，N-二甲基胺，2-苯基乙基-N，N-二乙基胺，2-苯基丙基-N，N-二乙基胺，3-苯基丙基-N，N-二乙基胺，2-苯基丁基-N，N-二乙基胺，3-苯基丁基-N，N-二乙基胺，4-苯基丁基-N，N-二乙基胺，N，N-二甲基氨基吡啶，N，N-二甲基氨基吡嗪，N，N-二乙基氨基吡啶和N，N-二乙基氨基吡嗪。特別優(yōu)選使用4-苯基丁胺和N，N-二甲基氨基吡啶。
按電解液體系的重量計，添加劑的用量優(yōu)選至多10wt％，特別優(yōu)選0.01-5wt％。
電化學電池的電解液體系進一步包括非質子性溶劑和溶在其中的導電鹽。
優(yōu)選溶劑的實例包括碳酸亞乙酯，碳酸亞丙酯，碳酸亞丁酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯，γ-丁內酯，甲酸甲酯，乙酸甲酯，1，2-二甲氧基乙烷，四氫呋喃，2-甲基四氫呋喃，二甲亞砜，1，3-二氧戊環(huán)，甲酰胺，二甲基甲酰胺，二氧戊烷，二噁烷，乙腈，硝基甲烷，磷酸三酯，三甲氧基甲烷，二氧戊烷衍生物，環(huán)丁砜，3-甲基-2-噁唑烷酮，碳酸亞丙酯衍生物和四氫呋喃衍生物。還可以使用溶劑混合物如碳酸亞乙酯/碳酸二甲酯(EC/DMC)。
適宜導電鹽的實例包括具有選自下列陰離子的鹽BF4-，PF6-，AsF6-，SbF6-，ClO4-，N(SO2CnF2n+1-mHm)2-，C(SO2CnF2n+1-mHm)3-，O(SO2CnF2n+1-mHm)-和[PF6-p(CnF2n+1-mHm)p]-，其中0≤n≤6，0≤m≤2n+1和0≤p≤5。導電鹽的陽離子可以是堿金屬離子如Li+，Na+，K+，Rb+或Cs+，或鎓離子如NH4+。
導電鹽的使用濃度優(yōu)選為0.01-3mol/l，更優(yōu)選為0.1-2mol/l。
例如，通式(I)的添加劑可用于降低鋰離子電池中電解液體系的酸含量。
鋰離子電池的負極包括能可逆獲取與再釋放鋰離子的材料，并且這種材料的實例如石墨。
鋰離子電池的正極包括鋰-過渡金屬的氧化物。優(yōu)選的過渡金屬包括Ti，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Mo和W。鋰-過渡金屬的氧化物優(yōu)選包括LiCoO2，LiNiO2，LiMnO2，LiMn2O4，Li(CoNi)O2，Li(CoV)O2和Li(CoFe)O2。
鋰離子電池的電極可進一步包括添加劑，例如電導性增強組分，粘合劑，分散劑，填充劑和離子導電材料。例如，可以使用EP-A-785 586中記載的這些添加劑。添加劑可以用于包括常規(guī)導電鹽的電解液中。適宜的電解液例如包括選自LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2或LiC(CF3SO2)3的導電鹽以及它們的混合物。電解液還包括有機異氰酸酯(DE 19944603)以降低水含量。同樣，電解液還可以包括有機堿金屬鹽(DE 19910968)作為添加劑。其合適的實例為下述通式所示的堿金屬硼酸鹽Li+B-(OR1)m(OR2)p其中m和p為0，1，2，3或4，且m+p＝4，并且R1和R2相同或不同，它們彼此通過單鍵或雙鍵直接連接或者相互不連接，在各自獨立或相互連接的每種情況下具有芳族或脂族羧酸、二羧酸或磺酸基團的含義，或者在各自獨立或相互連接的每種情況下具有選自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳環(huán)含義，并且它可以是未取代的或被A或Hal單取代至四取代，或者在各自單獨或相互連接的每種情況下具有選自吡啶基，吡嗪基(pyrazyl)和聯(lián)吡啶基的雜芳環(huán)含義，并且它可以是未取代的或被A或Hal單取代至三取代，或者在各自獨立或相互連接的每種情況下具有選自芳族羥基羧酸和芳族羥基磺酸的芳族羥基酸含義，并且它可以是未取代的或被A或Hal單取代至四取代，以及Hal為F，Cl或Br和A為含1-6個碳原子的烷基，該烷基可以被單鹵代至三鹵代。同樣適宜的還有下述通式的堿金屬醇鹽Li+OR-其中R具有芳族或脂族羧酸、二羧酸或磺酸基團的含義，或者具有選自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳環(huán)含義，該芳環(huán)可以是未取代的或被A或Hal單取代至四取代，或者具有選自吡啶基，吡嗪基(pyrazyl)和聯(lián)吡啶基的雜芳環(huán)含義，該雜芳環(huán)可以是未取代的或被A或Hal單取代至三取代，或者具有選自芳族羥基羧酸和芳族羥基磺酸的芳族羥基酸含義，這種芳族羥基酸可以是未取代的或被A或Hal單取代至四取代，并且Hal為F，Cl或Br，和A為含1-6個碳原子的烷基，該烷基可以被單鹵代至三鹵代。
電解液中還可以包括下式鋰配合物鹽 其中R1和R2可以相同或不同，彼此通過單鍵或雙鍵直接連接或者不相互連接，并且在各自獨立或彼此連接的每種情況下具有選自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳環(huán)含義，該芳環(huán)可以是未取代的或被烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F，Cl，Br)單取代至六取代，或者在各自獨立或彼此連接的每種情況下具有選自吡啶基，吡嗪基(pyrazyl)和嘧啶基的芳雜環(huán)含義，該芳雜環(huán)可以是未取代的或被烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F，Cl，Br)單取代至四取代，或者在各自獨立或彼此連接的每種情況下具有選自羥基苯羧基、羥基萘羧基、羥基苯磺?；土u基萘磺?；姆辑h(huán)含義，該芳環(huán)可以是未取代的或被烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F，Cl，Br)單取代至四取代，單獨或兩兩之間通過單鍵或雙鍵直接連接或彼此不連接的R3-R5各自可以具有下述含義1.烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F，Cl，Br)2.選自如下的芳環(huán)苯基、萘基、蒽基或菲基，它們可以是未取代的或被烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F，Cl，Br)單取代至六取代，吡啶基、吡嗪基(pyrazyl)和嘧啶基，它們可以是未取代的或被烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F，Cl，Br)單取代至四取代，并且這種鋰配合物鹽按照下述方法(DE 19932317)制備a)在適當溶劑中混合3-、4-、5-、6-取代的苯酚與氯磺酸，
b)使a)所制得的中間體與三甲基氯硅烷反應，過濾并進行分餾，c)在適當溶劑中使b)所制得的中間體與四甲氧基硼酸鋰(1-)反應，并從中分離出終產物。
同樣，電解液還可以包含下式化合物(DE 19941566)[([R1(CR2R3)k]1Ax)yKt]+-N(CF3)2其中Kt＝N，P，As，Sb，S，SeA＝N，P，P(O)，O，S，S(O)，SO2，As，As(O)，Sb，Sb(O)R1，R2和R3，相同或不同，代表H，鹵素，取代和/或未取代的烷基CnH2n+1，取代和/或未取代的含2-18個碳原子和一個或多個雙鍵的鏈烯基，取代和/或未取代的含2-18個碳原子和一個或多個三鍵的炔基，取代和/或未取代的環(huán)烷基CmH2m-1，單-或多取代的和/或未取代的苯基，取代和/或未取代的雜芳基，其中A可以包含在R1，R2和/或R3中的各種位置上，Kt可以包含在碳環(huán)或雜環(huán)內，與Kt鍵合的基團可以相同或不同，并且n＝1-18m＝3-7k＝0，1-6l＝1或2(當x＝1時)和1(當x＝0時)x＝0，1y＝1-4。
制備這些化合物的方法的特征在于使下述通式的堿金屬鹽D+-N(CF3)2其中D+選自堿金屬，在極性有機溶劑中與下述通式的鹽反應[([R1(CR2R3)k]1Ax)yKt]+-E其中Kt，A，R1，R2，R3，k，l，x和y具有上述定義，并且-E為F-，Cl-，Br-，I-，BF4-，ClO4-，AsF6-，SbF6-或PF6-。
然而，同樣還可以使用這種電解液，它包括由部分氟化或全氟化的烷基磺酰氟與二甲胺在有機溶劑中反應制得的下述通式化合物(DE19953638)X-(CYZ)mSO2N(CR1R2R3)2其中X為H，F(xiàn)，Cl，CnH2n+1，CnH2n-1，(SO)2)kN(CR1R2R3)2Y為H，F(xiàn)，ClZ為H，F(xiàn)，ClR1，R2，R3為H和/或烷基，氟代烷基，環(huán)烷基m為0-9，并且當X＝H時，m≠0n為1-9當m＝0時，k＝0，而當m＝1-9時，則k＝1，以及由合適的硼或磷路易斯酸-溶劑加合物與鋰或四烷基銨的氨化物、甲醇化物或三氟甲磺酸鹽反應制得的下述通式配合物鹽(DE19951804)Mx+[EZ]y-xy其中x，y為1，2，3，4，5，6Mx+為金屬離子E為選自BR1R2R3，AlR1R2R3，PR1R2R3R4R5，AsR1R2R3R4R5，VR1R2R3R4R5的路易斯酸，R1-R5相同或不同，彼此通過單鍵或雙鍵直接連接或者彼此不直接連接，并且在各自獨立或相互連接的每種情況下具有下述含義鹵素(F，Cl，Br)，可部分或全部被F、Cl、Br取代的烷基或烷氧基(C1-C8)，選自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳環(huán)，它經由氧或不經氧發(fā)生鍵連，并且可以是未取代的或被烷基(C1-C8)或F、Cl、Br單取代至六取代，
選自吡啶基、吡嗪基(pyrazyl)和嘧啶基的芳雜環(huán)，它經由氧或不經氧發(fā)生鍵連，并且可以是未取代的或被烷基(C1-C8)或F、Cl、Br單取代至四取代，以及Z為OR6，NR6R7，NR6R7R8，OSO2R6，N(SO2R6)(SO2R7)，C(SO2R6)(SO2R7)(SO2R8)，OCOR6，其中R6-R8相同或不同，彼此通過單鍵或雙鍵直接連接或彼此不直接相互連接，并且在各自獨立或彼此連接的每種情況下具有氫或R1-R5的含義。
同樣，還可以存在下述通式的硼酸鹽(DE 19959722) 其中M金屬離子或四烷基銨離子x，y為1，2，3，4，5或6，R1-R4為相同或不同的烷氧基或羧基(C1-C8)，它們彼此間通過單鍵或雙鍵直接連接或者彼此不直接相互連接。這些硼酸鹽通過四烷氧基硼酸鋰(lithium tetraalcoholate borate)或醇鋰與硼酸酯的1∶1混合物在非質子性傳遞溶劑中同適當?shù)牧u基或羧基化合物以2∶1或4∶1的比例反應制備。
電解液中還可以使用的添加劑包括下述通式的氟烷基磷酸鋰Li+[PFx(CyF2y+1-zHz)6-x]-其中1≤x≤53≤y≤80≤z≤2y+1并且配體(CyF2y+1-zHz)可以相同或不同，但其中下述通式化合物除外
Li+[PFa(CHbFc(CF3)d)e]-其中a為整數(shù)2-5，b＝0或1，c＝0或1，d＝2且e為整數(shù)1-4，條件是b和c不能同時＝0，并且a+e之和等于6和配體(CHbFc(CF3)d)可以相同或不同(DE 100 089 55)。制備上述通式氟烷基磷酸鋰的方法的特征在于通過在氫氟酸中電解對至少一種下述通式化合物進行氟化HmP(CnH2n+1)3-m，OP(CnH2n+1)3，ClmP(CnH2n+1)3-m，F(xiàn)mP(CnH2n+1)3-m，CloP(CnH2n+1)5-o，F(xiàn)oP(CnH2n+1)5-o，其中上述各式中0≤m≤2，3≤n≤8和0≤o≤4≤，并通過萃取、相分離和/或蒸餾分離如此得到的氟化產物混合物，進而在無水條件下使如此獲得的氟化烷基正膦與氟化鋰在非質子性傳遞溶劑或溶劑混合物中反應，然后利用常規(guī)方法純化并分離所產生的鹽。
這些添加劑可用于這種電化學電池的電解液中，它包括由選自Sb，Bi，Cd，In，Pb，Ga和錫的涂布金屬芯或這些金屬的合金構成的陽極材料(DE 100 16 024)。制備所述陽極材料的方法的特征在于a)在六亞甲基四胺中制備金屬芯或合金芯的懸浮液或溶膠，b)用C5-C12烴乳化上述懸浮液，c)在金屬或合金芯上沉積上述乳液，和d)通過退火(annealing)所述體系將金屬的氫氧化物或羥基氧化物轉化為相應的氧化物。
這些添加劑還可以用于包括標準陰極的電化學電池中的電解液內。
這些添加劑還可以用于這種電化學電池的電解液中，它包括常規(guī)層間和插入鋰化合物的陰極，但另一方面也可以包括涂布有一種或多種金屬氧化物的鋰混雜氧化物顆粒(DE 19922522)構成的陰極材料，其中所述氧化物顆粒的涂布可按下所述進行將顆粒懸浮在有機溶劑內，并將此懸浮液同可水解金屬化合物溶液和水解溶液一同混合，然后濾出涂布顆粒，干燥它們，并且如果需要的話再煅燒所得涂布顆粒。另一方面，它們也可以由按照下述方法獲得的涂布有一種或多種聚合物(DE19946066)的鋰混雜氧化物顆粒構成將所述顆粒懸浮在溶劑中，隨后濾出涂布顆粒，干燥，并且如果需要的話再加以煅燒。同樣，本發(fā)明的添加劑還可以用于包括由鋰混雜氧化物顆粒組成的陰極的體系中，其中所述的顆粒單層或多層涂布有堿金屬化合物與堿金屬氧化物(DE 10014 884)。制備這些材料的方法之特征在于將顆粒懸浮在有機溶劑中，加入懸浮于有機溶劑中的堿金屬鹽，加入溶于有機溶劑的金屬氧化物，將所得懸浮液與水解溶液混合，然后濾出涂布顆粒，干燥并煅燒。
本發(fā)明用下列實施例加以說明。
表1
實施例2實施例1添加劑的抗氧化性在每種情況下都使用包括鉑工作電極、鋰對電極和鋰參比電極的測量電池連續(xù)記錄5伏循環(huán)伏安圖。為此，從靜置電位開始，首先以10mV/s的速率增加電位至6.0V(相對于Li/Li+)，隨后再返回至靜置電位。表1給出了所獲得的氧化分解電位。圖2-4分別顯示了使用4-(N，N′-二甲氨基)吡啶、4-苯基丁胺和三丁胺(記載于USP 5 846673)獲得的循環(huán)伏安圖。
根據(jù)表1的結果可以推斷，本發(fā)明使用的添加劑較之脂族胺如三丁胺具有更高的抗氧化性，而且可以用于例如鋰離子電池(亦即用于4V體系)以降低非質子性電解液體系中的酸含量。
權利要求
1.通式(I)的添加劑在降低電化學電池的非質子性電解液體系中酸含量的用途NR1R2R3(I)其中R1和R2為H，CyF2y+1-zHz，或(CnF2n-mHm)X，X為芳基或雜環(huán)基，和R3為(CnF2n-mHm)Y，Y為雜環(huán)基，或者R3為(CoF2o-pHp)Z，Z為芳基，并且其中的n，m，o，p，y和z滿足下列條件0≤n≤6，0≤m≤2n，2≤o≤6，0≤p≤2o，1≤y≤8，和0≤z≤2y+1。
2.根據(jù)權利要求1的用途，其特征在于R1和R2選自H、烷基、芳烷基和芳基。
3.根據(jù)權利要求1或2的用途，其特征在于R1、R2或R3所代表的雜環(huán)基為吡啶基或吡嗪基。
4.根據(jù)權利要求1或2的用途，其特征在于R3所代表的芳基為2-苯基乙基，2-苯基丙基，3-苯基丙基，2-苯基丁基，3-苯基丁基或4-苯基丁基。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項的用途，其特征在于所述添加劑選自2-苯基乙胺，2-苯基丙胺，3-苯基丙胺，2-苯基丁胺，3-苯基丁胺，4-苯基丁胺，2-苯基乙基-N-甲基胺，2-苯基丙基-N-甲基胺，3-苯基丙基-N-甲基胺，2-苯基丁基-N-甲基胺，3-苯基丁基-N-甲基胺，4-苯基丁基-N-甲基胺，2-苯基乙基-N-乙基胺，2-苯基丙基-N-乙基胺，3-苯基丙基-N-乙基胺，2-苯基丁基-N-乙基胺，3-苯基丁基-N-乙基胺，4-苯基丁基-N-乙基胺，2-苯基乙基-N，N-二甲基胺，2-苯基丙基-N，N-二甲基胺，3-苯基丙基-N，N-二甲基胺，2-苯基丁基-N，N-二甲基胺，3-苯基丁基-N，N-二甲基胺，4-苯基丁基-N，N-二甲基胺，2-苯基乙基-N，N-二乙基胺，2-苯基丙基-N，N-二乙基胺，3-苯基丙基-N，N-二乙基胺，2-苯基丁基-N，N-二乙基胺，3-苯基丁基-N，N-二乙基胺，4-苯基丁基-N，N-二乙基胺，N，N-二甲基氨基吡啶，N，N-二甲基氨基吡嗪，N，N-二乙基氨基吡啶和N，N-二乙基氨基吡嗪。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項的用途，其特征在于添加劑的用量按電解液體系的重量計為至多10wt％。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項的用途，其特征在于非質子性電解液體系包括選自如下的溶劑碳酸亞乙酯，碳酸亞丙酯，碳酸亞丁酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯，γ-丁內酯，甲酸甲酯，乙酸甲酯，1，2-二甲氧基乙烷，四氫呋喃，2-甲基四氫呋喃，二甲亞砜，1，3-二氧戊環(huán)，甲酰胺，二甲基甲酰胺，二氧戊烷，二噁烷，乙腈，硝基甲烷，磷酸三酯，三甲氧基甲烷，二氧戊烷衍生物，環(huán)丁砜，3-甲基-2-噁唑烷酮，碳酸亞丙酯衍生物和四氫呋喃衍生物以及這些溶劑的混合物。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項的用途，其特征在于所述非質子性電解液體系包括具有選自下列陰離子的導電鹽BF4-，PF6-，AsF6-，SbF6-，C1O4-，N(SO2CnF2n+1-mHm)2-，C(SO2CnF2n+1-mHm)3-，O(SO2CnF2n+1-mHm)-和[PF6-p(CnF2n+1-mHm)p]-，其中0≤n≤6，0≤m≤2n+1和0≤p≤5。
9.電化學電池，其包括陽極、陰極和包含權利要求1所述的通式(I)添加劑的非質子性電解液體系。
10.鋰離子電池，其包括權利要求9的電化學電池。
11.雙層電容器，其包括權利要求9的電化學電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于降低電化學電池(特別是鋰離子電池)的非質子性電解質體系中酸含量的添加劑的用途,以及包含非質子性電解液體系的電化學電池,其中所述非質子性電解液體系包含用于降低電解質體系中酸含量的添加劑。
文檔編號H01G11/64GK1343024SQ0113264
公開日2002年4月3日 申請日期2001年9月7日 優(yōu)先權日2000年9月7日
發(fā)明者M·瓊戈尼茲, M·施密德特, A·庫納, H·布崎霍爾茲, S·普拉喀什 申請人:默克專利股份有限公司