RU2001121695A

RU2001121695A - Применение фторалкилфосфатов в электрохимических элементах

Info

Publication number: RU2001121695A
Application number: RU2001121695/04A
Authority: RU
Inventors: Удо ХАЙДЕР; Михаэль Шмидт; Андреас КЮНЕР; Петер ЗАРТОРИ; Николай ИГНАТЬЕВ
Original assignee: Мерк Патент Гмбх
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2003-06-10

Claims

1. Фторалкилфосфаты, которые описываются общей формулой (I)

Mⁿ⁺[PF_x(C_yF_2y+1-zH_z)_6-x]_n ^- (I)

в которой 1≤х≤6, 1≤у≤8, 0≤z≤2у+1, 1≤n≤5;

Мⁿ⁺ обозначает одновалентный, двухвалентный или трехвалентный катион, в частности: NR¹R²R³R⁴, PR¹R²R³R⁴, P(NR^lR²)_kR³ _mR⁴ _4-k-m (где k=l-4, m=0-3 и k+m≤4), C(NR¹R²) (NR³R⁴) (NR⁵R⁶), С(арил)₃, Rb или тропилий, где R¹-R⁸ обозначают Н, алкил или арил (C₁-C₈), которые могут быть частично замещены на F, C1 или Br, и где Мⁿ⁺=Li⁺, Na⁺, Cs⁺, K⁺ и Ag⁺ исключены.

2. Фторалкилфосфаты по п.1

a) N(C₂H₅)₄[PF₃(C₂F₅)₃],

b) N(СН₃)₄[PF_з(С₄F₉)₃],

с) [N(CH₃)₄)[PF₃(С₄F₉)₃],

d) [N(C₂H₅)₄] [PF₃(С₂F₅)₃],

e) Р[N(СН₃)₂]₄[PF₃(С₂F₅)₃],

f) Р[N(СН₃)₂]₄[PF_з(С₄F₉)₃],

g) [Р(СН₃)₄]⁺[PF₃(С₂F₅)₃]^-,

h) [P(C₂H₅)₄]⁺[PF₃(C₂F₅)_з]^-,

i) [Р(СН₃)₄]⁺[PF³[С₄F₉]₃]^-,

k) [Р(С₂Н₅)₄]⁺[PF³[С₄F₉]₃]^-,

l) С[N(СН₃)₂]₃[PF₃(С₂F₅)₃] и

m) С[N(СН₃)₂]₃[PF₃(С₄F₉)₃].

3. Способ получения фторалкилфосфатов по п.1, отличающийся тем, что проводится реакция фосфоранов с фторидной солью или реакция фторалкилфосфатов с солью с катионом Мⁿ⁺ и фторидным, хлоридным, тетрафторборатным, гексафторфосфатным или другими анионами в растворителях, предпочтительно - в органических апротонных растворителях.

4. Способ получения фторалкилфосфатов по п.3, отличающийся тем, что проводится реакция фторалкилфосфатов с [NR¹R²R³R⁴]X, [P(NR¹R²)₄]X, [PR¹R²R³R⁴]X или [C(NR¹R²)₃]X, где X=F^-, Cl^-, BF₄ ^- или PF₆ ^-, и R^1-4 соответствуют приведенным выше определениям.

5. Способ получения фторалкилфосфатов по п.3, отличающийся тем, что проводится реакция фосфоранов с N(СН_з)₄F, N(C₂Н₅)₄F, [Р[N(СН₃)₂]₄]F или С[N(СН₃)₂]₃F.

6. Способ получения фторалкилфосфатов по пп.3-5, отличающийся тем, что проводится реакция фторированных алкилфосфоранов в растворителе или смеси растворителей, которые непосредственно пригодны для применения в первичных и вторичных источниках тока, конденсаторах, суперконденсаторах или гальванических элементах.

7. Способ получения фторалкилфосфатов по пп.3-6, отличающийся тем, что органические апротонные растворители выбирают из группы, состоящей из карбонатов, сложных эфиров, эфиров, нитрилов, амидов, кетонов, сложных эфиров сульфоновой кислоты, сульфонамидов, сульфоксидов, сложных эфиров фосфорной кислоты, фосфоранов, хлоралканов и их смесей.

8. Способ по пп.3-7, отличающийся тем, что применяемыми растворителями являются диметилкарбонат, диэтилкарбонат, пропиленкарбонат, этиленкарбонат, этилметилкарбонат, метилпропилкарбонат, 1,2-диметоксиэтан, 1,2-диэтоксиэтан, метилацетат, γ-бутиролактон, этилацетат, метилпропионат, этилпропионат, метилбутират, этилбутират, диметилсульфоксид, диоксолан, сульфолан, ацетонитрил, акрилонитрил, тетрагидрофуран, 2-метилтетрагидрофуран или их смеси.

9. Фторалкилфосфаты, которые можно получать в процессах по любому из пп.3-8.

10. Применение по крайней мере одного из фторалкилфосфатов по любому из пп.1-9 в качестве электропроводной соли в первичных источниках тока, вторичных источниках тока, конденсаторах, суперконденсаторах и/или гальванических элементах, а также их возможное применение в комбинациях с другими солями.

11. Электролиты для первичных источников тока, вторичных источников тока, конденсаторов, суперконденсаторов и/или гальванических элементов, содержащие по крайней мере один фторалкилфосфат по любому из пп.1-9.

12. Электролиты по п.11, отличающиеся тем, что концентрация фторалкилфосфата(ов) в электролите составляет 0,01 - 4 моль/л, предпочтительно 0,5 - 3 моль/л, особо предпочтительно 1,5 - 2,5 моль/л.