电化学电池及其用途.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103988355 A (43)申请公布日 2014.08.13 C N 1 0 3 9 8 8 3 5 5 A (21)申请号 201280060660.8 (22)申请日 2012.11.23 11192580.6 2011.12.08 EP 11192608.5 2011.12.08 EP H01M 10/04(2006.01) H01M 10/0525(2006.01) H01M 10/0567(2006.01) H01M 4/505(2006.01) H01M 4/131(2006.01) H01M 4/133(2006.01) H01M 4/587(200。

2、6.01) C07F 7/10(2006.01) C07F 7/18(2006.01) (71)申请人巴斯夫欧洲公司 地址德国路德维希港 (72)发明人 S施勒德勒 JK拉姆派尔特 M舒尔茨-多布里克 IM马尔科夫斯基 A加祖赫 K莱特纳 O库茨基 (74)专利代理机构北京市中咨律师事务所 11247 代理人刘金辉 林柏楠 (54) 发明名称 电化学电池及其用途 (57) 摘要 电化学电池，含有(A)至少一个阴极，其具有 至少一种Mn含量基于阴极(A)中的过渡金属为 60-80mol的锂化含Mn化合物，(B)至少一个以 导电形式包含碳的阳极，(C)至少一种电解质，其 含有(a)至少一种非质子有。

3、机溶剂，(b)至少一种 锂盐和(c)至少一种每分子具有至少一个Si-N单 键的有机化合物。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.09 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/073457 2012.11.23 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/083416 DE 2013.06.13 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书13页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书13页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103988355 A CN 103988355 A 1。

4、/3页 2 1.一种电化学电池，包含： (A)至少一个阴极，其包含至少一种Mn含量基于阴极(A)中的过渡金属为60-80mol 的锂化含Mn化合物， (B)至少一个以导电形式包含碳的阳极， (C)至少一种电解质，其包含： (a)至少一种非质子有机溶剂， (b)至少一种锂盐， (c)至少一种每分子具有至少一个Si-N单键的有机化合物。 2.根据权利要求1的电化学电池，其中所述锂化含Mn化合物为锂化含Mn尖晶石。 3.根据权利要求1或2的电化学电池，其中所述锂化含Mn化合物为通式(I)的化合 物： Li 1+t M 2-t O 4-d (I) 其中 d为0-0.4， t为0-0.4， M为两种或更。

5、多种选自周期表第3-12族的金属，其中大于60mol的M为锰。 4.根据权利要求1-3中任一项的电化学电池，其中所述阳极(B)选自石墨阳极。 5.根据权利要求1-4中任一项的电化学电池，其中所述非质子有机溶剂(a)选自有机 碳酸酯(环状或无环)、二-C 1 -C 10 烷基醚、二-C 1 -C 4 烷基-C 2 -C 6 亚烷基醚以及环状和无环 缩醛和缩酮。 6.根据权利要求1-5中任一项的电化学电池，其中所述有机化合物(c)选自通式 (II)、(III)和(IV)的化合物： 权 利 要 求 书CN 103988355 A 2/3页 3 其中 R 1 在每次出现时相同或不同且选自C 1 -C 。

6、10 烷基、C 1 -C 10 烷氧基、C 3 -C 10 环烷基、苄基和 C 6 -C 14 芳基，其各自未被取代或被C 1 -C 4 烷基、苄基或苯基取代一次或多次， R 2 选自COOR 8 、C 1 -C 10 烷基、C 2 -C 10 链烯基、C 3 -C 10 环烷基、苄基、C 6 -C 14 芳基，其各自未被 取代或被C 1 -C 4 烷基、苄基或苯基取代一次或多次， R 3 选自氢、COOR 8 、C 1 -C 10 烷基、C 2 -C 10 链烯基、C 3 -C 10 环烷基、苄基、C 6 -C 14 芳基，其各自未 被取代或被C 1 -C 4 烷基、苄基或苯基取代一次或多次。

7、， 其中R 2 和R 3 可以相同或不同， R 4 和R 5 相同或不同且各自选自氢、C 1 -C 10 烷基、C 3 -C 10 环烷基、苄基和C 6 -C 14 芳基，其各 自未被取代或被C 1 -C 4 烷基、苄基或苯基取代一次或多次， 或者C(R 4 ) 2 为CO基团， X若存在或者在多次出现时相同或不同且选自氧、硫、N-R 6 和C(R 4 ) 2 ，其中 R 6 选自C 1 -C 10 烷基、C 3 -C 10 环烷基、苄基和C 6 -C 14 芳基，其各自未被取代或被C 1 -C 4 烷基、 苄基或苯基取代一次或多次， R 7 在每次出现时相同或不同且选自氢、C 1 -C 10。

8、 烷基、C 3 -C 10 环烷基、苄基和C 6 -C 14 芳基， 其各自未被取代或被C 1 -C 4 烷基、苄基或苯基取代一次或多次， R 8 选自C 1 -C 4 烷基， n为整数1-3。 7.根据权利要求1-6中任一项的电化学电池，其中通式(II)的化合物选自如下： R 1 在每次出现时相同且选自C 1 -C 4 烷基、C 1 -C 4 烷氧基和苯基， R 2 选自甲基、乙基、异丙基、叔丁基和苄基， R 3 选自氢、甲基和乙基。 8.根据权利要求1-6中任一项的电化学电池，其中通式(III)或(IV)的化合物选自如 下： 权 利 要 求 书CN 103988355 A 3/3页 4 R。

9、 1 在每次出现时相同且选自C 1 -C 4 烷基、C 1 -C 4 烷氧基和苯基， R 2 选自C 1 -C 4 烷基、COOCH 3 、COOC 2 H 5 、C 2 -C 3 链烯基和苯基， R 7 选自氢和甲基。 9.根据权利要求1-8中任一项的电化学电池在锂离子电池组中的用途。 10.根据权利要求9的用途，其中在所述电化学电池的生产和/或使用过程中至少暂时 在至少一个阳极和至少一个阴极之间达到至少4.5伏电势差。 11.根据权利要求1-8中任一项的电化学电池在驱动机动车辆中的用途。 12.根据权利要求1-8中任一项的电化学电池在电气通信设备中蓄能的用途。 13.一种生产根据权利要求1。

10、-8中任一项的电化学电池的方法，包括在容器中将阴极 (A)和阳极(B)相互组合并与电解质(C)混合。 14.根据权利要求13的方法，其中在所述与电解质的混合之前将所述电池的内压降至 小于25000Pa(帕斯卡)的值。 权 利 要 求 书CN 103988355 A 1/13页 5 电化学电池及其用途 0001 本发明涉及电化学电池，其包含： 0002 (A)至少一个阴极，其包含至少一种Mn含量基于阴极(A)中的过渡金属为 60-80mol的锂化含Mn化合物， 0003 (B)至少一个以导电形式包含碳的阳极， 0004 (C)至少一种电解质，其包含： 0005 (a)至少一种非质子有机溶剂， 0。

11、006 (b)至少一种锂盐，和 0007 (c)至少一种每分子具有至少一个Si-N单键的有机化合物。 0008 对有效储存电能的方式进行了多年研究。电能的有效储存将允许在电能有利时产 生并在需要时使用。 0009 蓄电池，例如铅蓄电池和镍-镉蓄电池已知有好几十年了。然而，已知的铅蓄电池 和镍-镉蓄电池具有的缺点是较低的能量密度和记忆效应，这降低了铅蓄电池和镍-镉蓄 电池的可充性并因此降低了其有效期。 0010 作为替代品使用通常也称为锂离子电池组的锂离子蓄电池。它们提供比基于铅或 相对贵的重金属的蓄电池要高的能量密度。 0011 因为许多锂离子电池组利用金属锂或氧化态为0的锂，或者作为中间体产。

12、生金属 锂或氧化态为0的锂，因此它们对水敏感。此外，所用电解质，例如LiFP 6 ，在长期操作过程中 对水敏感。因此，水绝无可能作为锂离子电池组所用锂盐的溶剂。相反，将有机碳酸酯、醚和 酯用作充分极性的溶剂。因此，文献推荐对电解质使用无水溶剂，例如见WO 2007/049888。 0012 然而，无水溶剂生产和加工不便。许多对锂离子电池组本就有用的溶剂包含约 100ppm或更多的水。然而，该高比例的水对大多数锂离子电池组而言是不可接受的。提供 充分适合锂离子电池组的溶剂的问题由在大多数现有技术中锂离子电池组不是包含单一 溶剂，而是包含其中一些在其与干燥剂的活性上大为不同的溶剂混合物这一事实复杂。

13、化。 0013 US 6,235,431建议将具有Si-N键的化合物作为添加剂加入锂离子电池组中的 溶剂(混合物)中。该化合物与水反应并由此不仅保护导电盐而且保护阴极材料。US 6,235,431具体推荐有机硅氮烷和有机二硅氮烷以及六甲基环三硅氮烷。然而，观察到这类 化合物可能与水反应而形成氨或挥发性有机胺，它们能够在其长期操作中损害锂离子电池 组。 0014 已知其中阴极材料包含富锰材料的电化学电池，其中基本在高电势下发生锂脱 出。对本发明而言，高电压是4.5伏以上的电压，基于金属锂的电势。当这类阴极材料与碳 阳极组合使用时得到特别高的能量密度。有用的碳阳极例如包括包含石墨、部分或完全无 定。

14、形碳颗粒的阳极。基于这些材料的已知电化学电池具有的老化性能对许多可能的应用领 域是不够的，尤其是在机动车辆领域中。例如，对这类重复充电和放电电池观察到电容的严 重降低，例如见D.Aurbach等，J.Power Sci.2006，162，780。 0015 本发明的目的是要提供具有良好的性能特征且更具体而言易循环而不显示不利 老化信号的电化学电池。 说 明 书CN 103988355 A 2/13页 6 0016 我们发现该目的由开头所定义的电化学电池实现。 0017 对本发明而言，锂离子蓄电池也称为锂离子电池组。 0018 本发明的电化学电池包含： 0019 (A)至少一个阴极，也简称为阴极。

15、(A)，其包含至少一种Mn含量基于阴极(A)中的 过渡金属为60-80mol的锂化含Mn化合物， 0020 (B)至少一个以导电形式包含碳的阳极，也简称为阳极(B)， 0021 (C)至少一种电解质，其包含： 0022 (a)至少一种非质子有机溶剂，也简称为溶剂(a)， 0023 (b)至少一种锂盐，也简称为锂盐(b)， 0024 (c)至少一种每分子具有至少一个Si-N单键的有机化合物，也简称为化合物(c)。 0025 现在更具体描述阴极(A)、阳极(B)和电解质(C)。 0026 存在于阴极(A)中的含锂化合物选自具有层状结构的含锂过渡金属混合物氧化 物、具有尖晶石结构的锂化过渡金属混合氧。

16、化物和具有橄榄石结构的锂化过渡金属磷酸 盐，例如LiMn 1-h Fe h PO 4 (其中0.2h0.4)。合适的具有层状结构的过渡金属混合氧化物 尤其是如下通式的那些： 0027 Li (1+y) Ni a Co b Mn c (1-y) O 2 0028 其中y选自0-0.3，优选0.05-0.2，c为0.6-0.8，a和b各自可以相同或不同且为 0.0-0.4，条件是a+b+c1。 0029 合适的具有尖晶石结构的过渡金属混合氧化物尤其是通式(I)的那些： 0030 Li 1+t M 2-t O 4-d (I) 0031 其中 0032 d为0-0.4， 0033 t为0-0.4， 0。

17、034 而60-80mol的M为锰。不超过40mol选自其中的其他M是一种或多种选自周 期表第3-12族的金属，例如Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Zn、Mo，优选Co和Ni，尤其是Ni。 0035 就此而言，术语“在阴极(A)中的过渡金属”应理解为指包含在阴极材料中的全部 过渡金属，与氧化态无关，而不是包含在可能包含过渡金属的集电器中的过渡金属。 0036 在本发明的一个实施方案中，至少一个阴极(A)包含锰含量基于阴极(A)中的过 渡金属为60-80mol，优选73-78mol的阴极活性材料。 0037 在本发明的一个实施方案中，锂化含Mn化合物选自LiNi 0.25 Mn 0.75 O 。

18、4 ，LiNi 0.24 Mn 0.76 O 4 和LiNi 0.26 Mn 0.74 O 4 。 0038 阴极(A)可以进一步包含例如导电形式的碳，例如碳黑、石墨、石墨烯或碳纳米 管。 0039 阴极(A)可以进一步包含例如粘合剂，例如聚合物粘合剂。特别合适的聚合物粘 合剂是聚偏二氟乙烯(PVdF)，聚四氟乙烯，四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，四氟乙烯和偏二 氟乙烯的共聚物以及聚丙烯腈。 0040 本发明的电化学电池包含至少一个阳极(B)。 0041 在本发明的一个实施方案中，至少一个阳极(B)包含导电形式的碳，例如已知为 硬碳的碳黑，即具有比石墨更大的无定形区的石墨状碳，或优选石墨。 说 明。

19、 书CN 103988355 A 3/13页 7 0042 本发明的电化学电池包含至少一种电解质(C)，其包含： 0043 (a)至少一种非质子有机溶剂， 0044 (b)至少一种锂盐，和 0045 (c)至少一种每分子具有至少一个Si-N单键的有机化合物。 0046 电解质(C)在标准条件(1巴，0)下为液体，优选也在1巴和-15下为液体。 0047 电解质(C)包含至少一种非质子溶剂(a)，优选至少两种非质子溶剂(a)，更优选 至少3种非质子溶剂(a)。非质子溶剂(a)通常为有机溶剂。 0048 在本发明的一个实施方案中，电解质(C)可以包含至多10种不同的非质子溶剂 (a)。 0049 。

20、对本发明而言，非质子有机溶剂(a)不仅仅为在室温下为液体的那些非质子溶 剂。 0050 本发明还包括在室温下作为纯化合物为固体，但与剩余的非质子有机溶剂混合时 为液体的非质子有机化合物。碳酸亚乙酯可以作为例子提到，因为它在与碳酸二乙酯和/ 或碳酸甲基乙基酯混合时在宽限度内为液体，但作为纯物质具有约36的熔点。 0051 在本发明的一个实施方案中，非质子有机溶剂(a)选自： 0052 (i)环状和非环状有机碳酸酯， 0053 (ii)二-C 1 -C 10 烷基醚， 0054 (iii)二-C 1 -C 4 烷基-C 2 -C 6 亚烷基醚， 0055 (iv)环状醚， 0056 (v)环状和无。

21、环缩醛和缩酮， 0057 (vi)原羧酸酯，和 0058 (vii)环状和非环状羧酸酯。 0059 在本发明的一个优选实施方案中，非质子有机溶剂(a)选自： 0060 (i)环状和无环有机碳酸酯， 0061 (ii)二-C 1 -C 10 烷基醚， 0062 (iii)二-C 1 -C 4 烷基-C 2 -C 6 亚烷基醚，和 0063 (v)环状和无环缩醛和缩酮。 0064 优选的非环状有机碳酸酯(i)的实例是碳酸二-C 1 -C 4 烷基酯，其中C 1 -C 4 烷基可以 相同或不同且选自C 1 -C 4 烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基，优 选甲基或乙基。 0。

22、065 特别优选的非环状有机碳酸酯(i)是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲基乙基 酯及其混合物，即所述化合物碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲基乙基酯中至少两种的混 合物。 0066 优选的环状有机碳酸酯(i)的实例是通式(V a)和(V b)的那些： 0067 说 明 书CN 103988355 A 4/13页 8 0068 其中R 8 选自C 1 -C 4 烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基， 优选甲基， 0069 氟，单-或多氟代C 1 -C 4 烷基，例如CF 3 或n-C 4 H 9 ， 0070 以及尤其是氢。 0071 优选的环状有机碳酸酯(i)进一步为碳酸二。

23、氟亚乙酯： 0072 优选的二-C 1 -C 10 烷基醚(ii)的实例是乙醚、二异丙醚和二正丁醚。 0073 二-C 1 -C 4 烷基-C 2 -C 6 亚烷基醚(iii)的实例是1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧 基乙烷、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、四甘醇二甲基醚和二甘醇二乙基醚。 0074 环状醚(iv)的实例是1,4-二烷和四氢呋喃(THF)。 0075 无环缩醛和缩酮(v)的实例是1,1-二甲氧基乙烷和1,1-二乙氧基乙烷。 0076 环状缩醛和缩酮(v)的实例是1,3-二氧戊环和1,3-二烷。 0077 原羧酸酯(vi)的实例是原甲酸三-C 1 -C 4 烷基酯，尤其是原甲。

24、酸三甲酯和原甲酸三 乙酯。 0078 羧酸酯(vii)的实例是乙酸乙酯和丁酸甲酯以及还有二羧酸酯，例如丙二酸二甲 酯。-丁内酯为环状羧酸酯(内酯)的实例。 0079 在本发明的一个具体实施方案中，本发明混合物以1:10-10:1，优选3:1-1:1的重 量比包含非环状有机碳酸酯和环状有机碳酸酯。 0080 电解质(C)进一步包含至少一种锂盐(b)。锂盐(b)优选为一价阴离子的盐。合 适锂盐(b)的实例是LiPF 6 ，LiBF 4 ，LiClO 4 ，LiAsF 6 ，LiCF 3 SO 3 ，LiC(C x F 2x+1 SO 2 ) 3 ，双草酸硼酸锂， 二氟双草酸硼酸锂，亚胺锂如LiN(。

25、C x F 2x+1 SO 2 ) 2 ，其中x为1-20的整数，LiN(SO 2 F) 2 ，Li 2 SiF 6 ， LiSbF 6 ，LiAlCl 4 ，以及通式(C x F 2x+1 SO 2 ) m XLi的盐，其中x如上所定义且m如下所定义： 0081 当X选自氧和硫时，m1， 0082 当X选自氮和磷时，m2，以及 0083 当X选自碳和硅时，m3。 0084 特别优选的锂盐(b)选自LiPF 6 ，LiBF 4 ，LiSbF 6 ，LiBOB，LDFOB和 LiPF 3 (CF 2 CF 3 ) 3 (LiFAP)。 0085 电解质(C)进一步包含： 0086 (c)至少一种。

26、每分子具有至少一个Si-N单键的有机化合物，简称化合物(c)。 0087 化合物(c)可以是环状或无环的。 说 明 书CN 103988355 A 5/13页 9 0088 无环化合物(c)的实例是通式(VI)和(VII)的那些： 0089 0090 其中各变量如下所定义： 0091 R 1 在每次出现时不同或者优选相同且选自： 0092 C 1 -C 10 烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正 戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基、正庚基、 正辛基、正壬基、正癸基；更优选C 1 -C 4 烷基，如甲基、乙基、正丙。

27、基、异丙基、正丁基、异丁基、 仲丁基和叔丁基，甚至更优选甲基， 0093 C 1 -C 10 烷氧基，优选C 1 -C 4 正烷氧基，例如乙氧基、正丙氧基、正丁氧基和尤其是甲 氧基， 0094 C 3 -C 10 环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸 基、环十一烷基和环十二烷基；优选环戊基、环己基和环庚基， 0095 苄基，以及 0096 C 6 -C 14 芳基，例如苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲 基、3-菲基、4-菲基和9-菲基，优选苯基、1-萘基和2-萘基，更优选苯基， 0097 它们各自未被取代或被C 1 -。

28、C 4 烷基，尤其是甲基或异丙基，或被苄基或苯基取代一 次或多次， 0098 取代苯基的实例例如是对甲基苯基、2,6-二甲基苯基以及对联苯基。 0099 R 2 选自COOR 7 ，例如COOCH 3 ，COOC 2 H 5 ， 0100 C 1 -C 10 烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正 戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基、正庚基、 正辛基、正壬基、正癸基；更优选C 1 -C 4 烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、 仲丁基和叔丁基，甚至更优选甲基、乙基或异丙基， 0101 C 2 -C 。

29、10 链烯基，尤其是乙烯基、1-烯丙基、2-烯丙基和高烯丙基， 0102 C 3 -C 10 环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸 基、环十一烷基和环十二烷基；优选环戊基、环己基和环庚基， 0103 苄基， 0104 C 6 -C 14 芳基，例如苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲 基、3-菲基、4-菲基和9-菲基，优选苯基、1-萘基和2-萘基，更优选苯基， 0105 它们各自未被取代或被C 1 -C 4 烷基，尤其是甲基或异丙基，或被苄基或苯基取代一 次或多次， 0106 R 3 选自 0107 C 1 -C 10 烷。

30、基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正 戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基、正庚基、 说 明 书CN 103988355 A 6/13页 10 正辛基、正壬基、正癸基；更优选C 1 -C 4 烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、 仲丁基和叔丁基，甚至更优选甲基， 0108 C 3 -C 10 环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸 基、环十一烷基和环十二烷基；优选环戊基、环己基和环庚基， 0109 苄基， 0110 C 6 -C 14 芳基，例如苯基、1-萘基、2-萘。

31、基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲 基、3-菲基、4-菲基和9-菲基，优选苯基、1-萘基和2-萘基，更优选苯基， 0111 它们各自未被取代或被C 1 -C 4 烷基，尤其是甲基或异丙基，或被苄基或苯基取代一 次或多次， 0112 以及尤其是氢。 0113 优选环状化合物，例如通式(VIII)的环状化合物： 0114 0115 以及尤其是通式(I)或(II)的环状化合物： 0116 0117 其中R 1 和R 2 各自如上所定义。剩余的变量如下所定义： 0118 R 3 和R 4 各自不同或者优选相同且选自： 0119 C 1 -C 10 烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、。

32、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正 戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基、正庚基、 正辛基、正壬基、正癸基；更优选C 1 -C 4 烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、 仲丁基和叔丁基，甚至更优选甲基， 0120 C 3 -C 10 环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸 基、环十一烷基和环十二烷基；优选环戊基、环己基和环庚基， 0121 苄基， 0122 C 6 -C 14 芳基，例如苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲 基、3-菲基、4-菲基和9-菲基，优选苯基。

33、、1-萘基和2-萘基，更优选苯基， 0123 它们各自未被取代或被C 1 -C 4 烷基，尤其是甲基或异丙基，或被苄基或苯基取代一 次或多次， 0124 以及尤其是氢， 说 明 书CN 103988355 A 10 7/13页 11 0125 或者C(R 3 ) 2 为CO基团。 0126 优选的C(R 3 ) 2 实例还是CHC 6 H 5 ，CH(CH 3 )，C(CH 3 ) 2 以及尤其是CH 2 。 0127 优选R 3 和R 4 各自成对地相同且选自氢和甲基。 0128 X在每次出现时不同或相同且选自氧、硫、N-R 5 和C(R 6 ) 2 ，其中 0129 R 5 选自： 013。

34、0 C 1 -C 10 烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正 戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基、正庚基、 正辛基、正壬基、正癸基；更优选C 1 -C 4 烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、 仲丁基和叔丁基，甚至更优选甲基， 0131 C 3 -C 10 环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸 基、环十一烷基和环十二烷基；优选环戊基、环己基和环庚基， 0132 苄基，和 0133 C 6 -C 14 芳基， 0134 它们各自未被取代或被C 1 -C 4 烷基，。

35、尤其是甲基或异丙基，或被苄基或苯基取代一 次或多次， 0135 R 6 在每次出现时相同或优选不同且选自 0136 氢以及 0137 C 1 -C 10 烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正 戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、异戊基、正己基、异己基、仲己基、正庚基、 正辛基、正壬基、正癸基；更优选C 1 -C 4 烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、 仲丁基和叔丁基，甚至更优选甲基， 0138 C 3 -C 10 环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸 基、环十一烷基和环十二烷基；优选环戊基、。

36、环己基和环庚基， 0139 苄基，和 0140 C 6 -C 14 芳基，它们各自未被取代或被C 1 -C 4 烷基，尤其是甲基或异丙基，或被苄基或 苯基取代一次或多次， 0141 它们各自未被取代或被C 1 -C 4 烷基、苄基或苯基取代一次或多次， 0142 R 7 选自C 1 -C 4 烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁 基，非常特别优选甲基、乙基和异丙基， 0143 n为1-3的整数，优选1或2，尤其是1。 0144 特别优选X选自CHCH 3 和CH(CH 2 CH 3 )。 0145 当在式(II)化合物中n1时，该式对应于通式(II)： 0146 0。

37、147 并且没有实际基团X。 说 明 书CN 103988355 A 11 8/13页 12 0148 在本发明的一个优选实施方案中，化合物(C)选自通式(I a)、(I b)、(II a)和 (II b)的化合物： 0149 0150 R 1 在每次出现时不同或相同且选自 0151 C 1 -C 4 烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基，非常 特别优选甲基， 0152 C 1 -C 4 烷氧基，如乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基和尤其是甲氧基，以及 0153 苯基， 0154 R 2 选自C 1 -C 4 烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、。

38、仲丁基和叔丁 基，非常特别优选甲基和叔丁基， 0155 COOCH 3 ，COOC 2 H 5 ， 0156 C 2 -C 3 链烯基，例如-CHCH 2 ，-CH 2 -CHCH 2 ，(E)-CHCH-CH 3 和(Z)-CHCH-CH 3 ， 以及苯基， 0157 R 6 在每次出现时相同或优选不同且选自氢和甲基。 0158 在本发明的一个优选实施方案中，化合物(C)选自下列化合物： 0159 0160 (CH 3 ) 3 Si-N(CH 3 ) 2 ，(CH 3 ) 3 Si-N(C 2 H 5 ) 2 ，(CH 3 ) 3 Si-NHC(CH 3 ) 3 ，(CH 3 ) 3 Si-。

39、NH(CH 2 C 6 H 5 )， 说 明 书CN 103988355 A 12 9/13页 13 (CH 3 ) 3 Si-N(iso-C 3 H 7 ) 2 。 0161 0162 电解质(C)可以进一步包含： 0163 0-30ppm，优选3-25ppm，更优选至少5ppm水。这里ppm总是为基于整个电解质的 重量ppm(每百万的份数)。 0164 水的比例可以通过各种本身已知的方法测定。例如根据DIN51777或ISO760：1978 的Karl Fischer滴定特别合适。“0ppm水”是指水量小于检测限度。 0165 电解质(C)可以进一步包含至少一种添加剂，也简称添加剂(d)。。

40、添加剂(d)例 如可以为芳族化合物，磺酸内酯，环状外亚甲基碳酸酯，双草酸硼酸锂(LiBOB)和(二氟草 酸)硼酸锂(LiDFOB)。 0166 适合作为添加剂(d)的芳族化合物的实例是联苯、环己基苯和1,4-二甲氧基苯。 0167 磺酸内酯可以是取代或未取代的。合适磺酸内酯的实例是丁烷磺酸内酯和亚丙基 磺酸内酯(丙烷磺酸内酯)，式(IX)： 0168 0169 以及特别是每分子具有至少一个C-C双键的磺酸内酯。取代磺酸内酯的实例是 1-苯基-1,3-丁烷磺酸内酯。 0170 可以用作添加剂(d)的外亚甲基碳酸亚乙酯特别是通式(X)的化合物： 0171 0172 其中在每种情况下R 9 和R 1。

41、0 可以不同或者相同且选自C 1 -C 10 烷基和氢。在一个优 选实施方案中，R 9 和R 10 均为甲基。在本发明的另一优选实施方案中，R 9 和R 10 均为氢。 0173 添加剂(d)可以进一步为优选作为纯物质在1巴压力下沸点为至少36的环状或 无环链烷烃。实例是环己烷、环庚烷和环十二烷。进一步可以使用无机酸的有机酯，例如磷 酸或硫酸的甲基酯或乙基酯。 0174 在本发明的一个实施方案中，电解质(C)不含非质子有机溶剂(a)、锂盐(b)、化合 物(c)、水和任选的添加剂(d)以外的其他组分。 0175 在本发明的一个实施方案中，电解质(C)具有下列组成： 0176 (a)总共50-99。

42、.5重量，优选60-95重量，更优选70-90重量非质子有机溶 说 明 书CN 103988355 A 13 10/13页 14 剂(a)， 0177 (b)0.1-25重量，优选5-18重量锂盐(b)， 0178 (c)0.01-5重量，优选0.08-3重量，更优选0.15-2重量化合物(c)， 0179 (d)总共0至总共10重量，优选0.01-5重量，更优选0.4-2重量添加剂 (d)，和 0180 (e)0-50ppm，优选3-25ppm，更优选至少5ppm水， 0181 其中重量和ppm的表述各自基于整个电解质(C)。 0182 本发明的锂离子电池组可以进一步包含常规成分，例如一个或。

43、多个分离器、一个 或多个集电器板和外罩。 0183 根据本发明使用的电解质(C)例如可以按如下得到： 0184 ()提供至少一种非质子有机溶剂(a)，简称步骤()， 0185 ()任选与至少一种其他非质子有机溶剂(a)混合，也简称步骤()，得到在标 准条件下为液体的混合物， 0186 ()任选与一种或多种添加剂(d)混合，简称步骤()， 0187 ()干燥，简称步骤()，以及 0188 ()与化合物(c)和任选至少一种添加剂(d)及任选至少一种锂盐(b)混合，简 称步骤()。 0189 步骤()-()可以以上述顺序进行或者以一些其他顺序进行。例如可以基本遵 循步骤()-()的上述顺序，但在紧临。

44、步骤()之前进行步骤()。 0190 另一方式包括基本遵循步骤()-()的上述顺序，但直接在步骤()之前进行 步骤()。 0191 溶剂(a)、添加剂(d)、化合物(c)和锂盐(b)如上所定义。 0192 现在更具体描述步骤()-()。 0193 混合溶剂(a)、化合物(c)、锂盐(b)和任选添加剂(d)可以在任何所需温度下进 行。 0194 步骤()： 0195 提供一种或多种溶剂(a)。单独的溶剂(a)或所有溶剂(a)可以以干燥状态提供， 例如水含量为1-50ppm，或者具有更高水含量。 0196 步骤()、()和()：混合步骤 0197 本发明的一个实施方案包括在每种情况下在10-100。

45、的温度下，更优选在室温下 混合。 0198 本发明的一个实施方案包括在至少比最高熔点溶剂(a)的熔点高1的温度下混 合。 0199 混合的温度上限由最具挥发性溶剂(a)的挥发性决定。优选在最具挥发性溶剂 (a)的沸点之下的温度下混合。 0200 混合可以在任何所需压力下进行，优选大气压力。混合持续时间例如可以选择为 5分钟至24小时。 0201 步骤()包括选择溶剂(a)的定量比以得到在室温下为液体的混合物。优选选 择溶剂(a)的定量比以得到在0下为液体的混合物。特别优选选择溶剂(a)的定量比以 说 明 书CN 103988355 A 14 11/13页 15 得到在-15下为液体的混合物。对。

46、于来自步骤()的混合物是否为液体的检查例如可以 通过简单的光学检测，例如通过肉眼检测而进行。 0202 混合物的熔点例如可以通过加入碳酸二乙酯或碳酸甲基乙基酯而降低。 0203 混合优选在无水条件下，即在排除空气下以及尤其是在排除水分下，例如在干燥 空气下进行。混合优选在排除空气(惰性条件)下，例如在干燥氮气或干燥稀有气体下进 行。 0204 步骤()： 0205 步骤()包括干燥。干燥可以在假如通式(I)或(II)的化合物、任选的添加剂 (d)和任选的锂盐(b)之后或优选之前进行。 0206 干燥可以以常规方式在干燥器上，优选在分子筛上进行。分子筛优选选自可以呈 球(珠)、粉末或棒形式的天然。

47、和合成沸石。优选使用分子筛，更优选分子筛。 0207 实际干燥例如可以通过在干燥器上搅拌而进行。 0208 优选在没有化学干燥剂存在下使分子筛作用于溶剂(a)。化学干燥剂对本发明而 言是强酸性、碱性或强还原性干燥剂，更具体选自低分子量化合物、盐和元素。已知的酸性 干燥剂例如包括烷基铝如三甲基铝，还有五氧化二磷和浓硫酸。已知的碱性干燥剂例如包 括碳酸钾和CaH 2 。已知的还原性干燥剂例如包括元素钠、元素钾和钠-钾合金。 0209 本发明的一个实施方案包括在15-40，优选20-30的温度下进行步骤()。 0210 在本发明的一个实施方案中，在步骤()中使分子筛作用的时间为几分钟如至 少5分钟至。

48、几天，优选不超过24小时，更优选1-6小时。 0211 在步骤()的实施过程中，可以一次或多次取出少量溶剂混合物以便可以借助 Karl Fischer滴定跟踪干燥进程。 0212 优选保持最低搅拌或振摇。过度剧烈的搅拌/振摇可能导致分子筛的部分崩解， 并且这可能导致通过过滤取出有问题。 0213 这之后除去干燥剂，例如通过蒸除溶剂(a)，尤其通过滗析或过滤。 0214 本发明进一步提供了本发明电化学电池在锂离子电池组中的用途。更具体而言， 本发明的电化学电池可以用于其中在所述电化学电池的生产和/或使用过程中至少暂时 在至少一个阳极和至少一个阴极之间达到至少4.5伏电势差的锂离子电池组中。 0215 在本发明的一个实施方案中，将本发明的电化学电池用于单独或与内燃机组合驱 动机动车辆。 0216 在本发明的另一实施方案中，将本发明的电化学电。