本发明专利技术提供了：具有特定结构的酰胺化合物，在所述结构中烷氧基被胺基取代；和包含所述酰胺化合物和可电离的锂盐的电解质；以及含有所述电解质的电化学装置。所述电解质可以具有优异的热和化学稳定性以及宽的电化学窗口。另外，所述电解质可以具有充分低的粘度和高的离子电导率，因此可以有效地用作使用不同负极材料的电化学装置的电解质。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含酰胺化合物的电解质和含有所述电解质的电化学装置。
技术介绍
本申请要求在韩国专利局提交的下列专利申请的权益2009年3月4日提交的韩国专利申请10-2009-0018583,2009年3月4日提交的韩国专利申请10-2009-0018584、 2009年7月14日提交的韩国专利申请10-2009-0064105、2009年7月20日提交的韩国专利申请10-2009-0065977和2010年3月4日提交的韩国专利申请10-2010-0019514，为了全部目的通过参考将其全部公开内容并入本文中。多种电解质正在用于目前的电化学装置，例如，锂二次电池、电解电容器、电双层电容器和电致变色显示装置，并用于其中为了未来商业化正在进行多种研究的染料敏化太阳能电池，并且电解质的重要性与日俱增。特别地，锂二次电池具有高能量密度和长生命周期，因此是关注的中心。通常，锂二次电池包含由碳材料或锂金属合金制造的负极、由锂金属氧化物制造的正极和通过将锂盐溶解在有机溶剂中而制造的电解质。通过锂离子的嵌入和脱嵌反应来确定锂金属氧化物的结构稳定性和容量。随着充电电位升高，锂金属氧化物的容量增加但是变得结构不稳定。 电极的这种不稳定的结构引起氧气的产生，其可能导致电池中的过热或与电解质的反应， 从而可能导致电池爆炸。目前，广泛用于锂二次电池的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。因为这些有机溶剂通常具有高挥发性和高可燃性，所以使用所述有机溶剂的锂二次电池可能在稳定性方面具有问题，特别是在高温下。为了解决该问题，已经提议使用咪唑铭基或铵基离子液体作为锂二次电池的电解质。然而，离子液体可能在比锂离子更高电压的负极中被还原，或者咪唑锫或铵阳离子可能与锂离子一起插入到负极中，这可能反而劣化电池的性能。同时，韩国专利登记10-751203和韩国公开专利公布10_2007_85575公开了，锂盐和由特定化学式表示的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、甲酰胺等的低共熔混合物作为电解质。低共熔混合物显示高的热和化学稳定性以及相对宽的电化学窗口，因此，解决了诸如由使用常规有机溶剂而造成的电解质的蒸发或燃烧的问题。如上所述，多种电解质的开发快速增长。特别地，对于如下电解质存在增加的需求其含有具有更高的高温稳定性和低的电化学窗口下限值的化合物，且适合应用于其中需要多种电化学特性的电化学装置。
技术实现思路
技术问题4因此，本专利技术的一个目的是提供具有高的热和化学稳定性的电解质，和含有所述电解质的电化学装置。本专利技术的另一个目的是提供在装置中具有更低电阻率的电解质，和含有所述电解质的电化学装置。本专利技术的又一个目的是提供具有更高的高温稳定性、充分低的粘度、高的离子电导率和宽的电化学窗口的电解质，和含有所述电解质的电化学装置。技术方案为了实现所述目的，本专利技术的电解质包含其中烷氧基被胺基取代的由下列化学式1表示的酰胺化合物，和可电离的锂盐，化学式1权利要求1. 一种电解质，其包含(a)由下列化学式1表示的酰胺化合物，其中烷氧基被胺基取代，化学式1其中R是氢，卤素，或者未取代或被卤素取代的且具有1至20个碳的选自烷基、烷基胺基、烯基、芳基和烯丙基中的任一种，R1和&独立地是氢，卤素，或者未取代或被卤素取代的且具有1至20个碳的选自烷基、 烷基胺基、烯基和芳基中的任一种，其中R1和&中的至少一个是由-O(CH2)pCH3表示的烷氧基，或其中R1和&中的至少一个是由-O(CH2)pCH3表示的烷氧基，并且另一个是-(CH2)n-且将N与X连接以形成环，P是0至8的整数，以及η是1至10的整数，并且 X是选自氧、硫、氮、磷和硅中的任一种，其中 i)当X是氧或硫时，m是1， )当X是氮或磷时，m是2，iii)当X是硅时，m是3，以及iv)在将X连接至N以形成环的情况下，当X是氧或硫时，m是0，当X是氮或磷时，m是 1，以及当X是硅时，m是2 ；和(b)可电离的锂盐。2.根据权利要求1的电解质，其中，所述其中烷氧基被胺基取代的酰胺化合物是选自如下的任一种N-甲氧基氨基甲酸甲酯、N-甲氧基氨基甲酸乙酯、N-甲氧基-N-甲基氨基甲酸甲酯、N-甲氧基-N-甲基氨基甲酸乙酯、N-甲氧基-N-甲基氨基甲酸丙酯、N-甲氧基-N-甲基氨基甲酸丁酯、N-甲基-N-甲氧基乙基氨基甲酸甲氧基乙酯、N-甲氧基-N-甲基氨基甲酸-2，2，2-三氟乙酯、N-甲氧基-N-甲基氨基甲酸-2-氟乙酯、N-甲氧基-N-甲基氨基甲酸五氟丙酯、N-甲氧基-N-甲基氨基甲酸-2-(全氟己基)乙酯、N-甲氧基-N-甲基氨基甲酸-6-(全氟丁基)己酯和N-甲氧基β唑烷酮。3.根据权利要求1的电解质，其中所述锂盐的阴离子是选自如下的任一种F_、 Cr、Br\ Γ、Ν03\ N(CN) ” BF4\ CIO;、PF6\ (CF3) 2PF4\ (CF3) 3PF”(CF3) 4PF”(CF3) 5ΡΓ、 (CF3) 6P\ CF3S0” CF3CF2S0” (CF3SO2) 2N\ (FSO2) 2N\ CF3CF2 (CF3) 2C0\ (CF3SO2) 2OT、(SF5) 3C\ (CF3SO2) 3C\ CF3 (CF2) 7S03\ CF3C02\ CH3C02\ SCN-和(CF3CF2SO2)具。4.根据权利要求1的电解质，其中所述电解质中的所述其中烷氧基被胺基取代的酰胺化合物和所述锂盐的分子比是1 1至8 1。5.根据权利要求1的电解质，其中所述电解质具有0.4 5. OV的电化学窗口。6.根据权利要求1的电解质，其中所述电解质具有50cP以下的粘度。7.根据权利要求1的电解质，所述电解质还包含选自线性碳酸酯类化合物、环状碳酸酯类化合物及它们的混合物中的任一种碳酸酯类化合物。8.根据权利要求7的电解质，其中所述碳酸酯类化合物是选自如下的任一种碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、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、碳酸甲乙酯、Y-丁内酯或它们的混合物。9.根据权利要求7的电解质，其中相对于总计100重量份的所述酰胺化合物和所述锂盐，所述碳酸酯类化合物的含量是5 200重量份。10.根据权利要求7的电解质，其中所述电解质具有4至30cP的粘度。11.根据权利要求1的电解质，其中所述电解质具有5 lOmS/cm的离子电导率。12.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。13.—种电化学装置，其包含权利要求1的电解质。14.根据权利要求13的电化学装置，其中所述电化学装置是锂二次电池。15.根据权利要求14的电化学装置，其中在将所述电池充电至4.2V并在90°C下静置 4小时之后，所述锂二次电池具有10%以下的厚度变化率。全文摘要本专利技术提供了具有特定结构的酰胺化合物，在所述结构中烷氧基被胺基取代；和包含所述酰胺化合物和可电离的锂盐的电解质；以及含有所述电解质的电化学装置。所述电解质可以具有优异的热和化学稳定性以及宽的电化学窗口。另本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：李秉培，吴宰丞，朴志源，李晓真，金东洙，洪莲叔，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：
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