反应性离子液体作为二次锂离子电池组中电解质用添加剂的用途

摘要

本发明涉及式(I)化合物，其中X为N或P；‑SO

说明书

本发明涉及式(I)化合物

其中X为N或P；-SO₃-为-O-S(O)₂-或-S(O)₂-O-；且n和R¹-R⁵在下文中定义，及其作为添加剂在电解质组合物中，特别是在锂电池组用电解质组合物中的用途。

储存电能仍是兴趣渐增的主题。有效储存电能将允许有利时产生电能且需要时使用电能。二次电化学电池由于其可再充性非常适合于该目的。二次锂电池组用于储能是特别令人感兴趣的，因为它们由于锂具有小的原子量和大的电离能而提供高能量密度，并且已广泛作为用于很多便携式电子器件如移动电话、笔记本电脑、微型照相机等的能源使用。

在二次锂电池组如锂离子电池组中，有机碳酸酯、醚、酯和离子液体作为足够极性的溶剂使用。一般而言，大部分现有技术锂离子电池组不包含单独溶剂，而是包含不同有机非质子性溶剂的溶剂混合物。

在锂离子电池组的充电和放电过程中，在不同电池电位下发生各种反应。已知在锂离子电池组的第一次充电过程中通常在阳极上形成薄膜。该薄膜通常称为固体电解质界面(SEI)。该SEI对锂离子而言可透过且保护电解质以防与阳极直接接触，反之亦然。它通过电解质组合物的各组分如溶剂，例如碳酸酯、酯和醚以及导电盐在阳极表面上还原性分解而形成，尤其若阳极活性材料为含碳材料如石墨的话。一定量来自阴极的锂因形成该SEI而不可逆地消耗掉且不能补充。SEI的结构和性能可能受容易通过还原在阳极上分解且因此在阳极表面形成薄膜的合适化合物的加入的显著影响。这还可能减少不可逆消耗的锂的量。SEI对电化学或光电器件的循环稳定性、日历老化性和持久性(高电流电阻)具有显著影响。熟知的形成SEI的添加剂例如是碳酸亚乙烯酯。

还已知在阳离子中包含反应基团的特定离子液体可作为成膜添加剂用于锂电池组中。该反应性离子液体和它们作为成膜添加剂在电化学电池中的用途例如在WO 2009/132740 A2中描述。根据WO 2009/132740 A2的离子液体基于带有由选自碳酸酯、酯和C-C双键的官能团间隔的烷基或其中烷基由CN取代的阳离子。阴离子选自各种大的阴离子如混合的氟代烷基/氟代磷酸根、氟代烷基磺酸根和双(氟代烷基砜)酰亚胺。

WO 2013/026854 A1描述了适合作为成膜添加剂的离子液体，其中阳离子包含含有SO₃-基团的烷基，并且其中烷基还可由双键和醚键间隔。如在WO>

仍然存在对增加二次电池组的寿命的需要以及对导致二次电化学电池的延长的寿命、循环稳定性和高温稳定性的电解质添加剂的需要。本发明的目的是提供其他用于电化学应用的添加剂，其导致在电化学和光电应用中，特别是用于二次锂电池如锂电池组和锂离子电池组的改善的寿命、循环稳定性和高温稳定性。

该目的借助式(I)化合物实现，

其中

X为N或P；

-SO₃-为-O-S(O)₂-或-S(O)₂-O-；

R¹、R²和R³彼此独立地选自C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到X原子的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基或SO₃替换；

或者其中R¹和R²连接并共同选自与中心X原子一起形成5或6元杂环的其中m＝4或5的-(CH₂)_m-亚烷基，其中一个或多个-(CH₂)_m-亚烷基的H可由一个或多个选自F和任选经氟化的C₁-C₁₀烷基的取代基取代，并且其中一个或多个-(CH₂)_m-亚烷基的CH₂基团可由O、S或NR’替换；

R’选自C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到N原子的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基或SO₃替换；

n为1-8的整数，且其中一个或多个不直接连接到X原子或SO₃基团的-(CH₂)_n-亚烷基链的CH₂基团可由O替换，且其中-(CH₂)_n-亚烷基链中的两个相邻CH₂基团可由C-C双键或C-C三键替换；

R⁴选自C₁-C₆烷基、C₂-C₂₀链烯基、C₂-C₂₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到SO₃基团的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基或SO₃替换；

R⁵选自C₁-C₂₀烷基、C₂-C₂₀链烯基、C₂-C₂₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其中烷基、链烯基、炔基和芳烷基可由选自环丙基和1,2-环氧乙基的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到SO₃基团的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由一个或多个选自O、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基或SO₃和NR”的基团替换；和

R”选自C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其可由一个或多个选自1,2-环氧乙基、环丙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到N原子的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧亚烷基、亚环丙基或SO₃替换。

问题进一步通过至少一种式(I)化合物作为电解质组合物中的添加剂的用途，通过包含至少一种式(I)化合物的电化学组合物，以及通过包含至少一种式(I)化合物的电化学或光电器件而解决。

通式(I)化合物由于在阳离子中存在SO₃基团也被称为反应性离子液体。它们显示出高还原电位，这显示了它们作为成膜添加剂在电化学或光电应用中的适用性。本发明式(I)化合物不包含像PF₆^-一样在水的存在下易分解并因此产生不利的HF的阴离子。

包含含有式(I)化合物的电解质组合物的二次锂离子电池组在提高的温度下显示出良好的储存性。

本文所用术语“C₁-C₂₀烷基”意指具有一个自由价的带有1-20个碳原子的直链或支化的饱和烃基，并且包括例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、2,2-二甲基丙基、正己基、异己基、2-乙基己基、正庚基、异庚基、正辛基、异辛基、正壬基、正癸基等。优选C₁-C₁₀烷基，更优选C₁-C₆烷基，甚至更优选C₁-C₄烷基，最优选甲基、乙基以及1-丙基和2-丙基。

本文所用术语“C₂-C₂₀链烯基”是指具有一个自由价的带有2-20个碳原子的不饱和直链或支化烃基。不饱和意指链烯基包含至少一个C-C双键。C₂-C₆链烯基包括例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-正丁烯基、2-正丁烯基、异丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、1-庚烯基、1-辛烯基、1-壬烯基、1-癸烯基等。优选C₂-C₁₀链烯基，更优选C₂-C₆链烯基，甚至更优选C₂-C₄链烯基，特别是乙烯基和1-丙烯-3-基(烯丙基)。

本文所用术语“C₂-C₂₀炔基”是指具有一个自由价的带有2-20个碳原子的不饱和直链或支化烃基，其中该烃基包含至少一个C-C三键。C₂-C₆炔基包括例如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-正丁炔基、2-正丁炔基、异丁炔基、1-戊炔基、1-己炔基、1-庚炔基、1-辛炔基、1-壬炔基、1-癸炔基等。优选C₂-C₁₀炔基，更优选C₂-C₆炔基，甚至更优选C₂-C₄炔基，特别优选乙炔基和1-丙炔-3-基(炔丙基)。

本文所用术语“C₆-C₁₂芳基”是指具有一个自由价的芳族6-12元烃环或稠环。C₆-C₁₂芳基的实例为苯基和萘基。优选苯基。

本文所用术语“C₇-C₁₄芳烷基”是指由一个或多个C₁-C₆烷基取代的芳族6-12元芳族烃环或稠和芳族环。C₇-C₂₄芳烷基总共包含7-24个C原子并且具有一个自由价。自由价可位于芳族环上或C₁-C₆烷基上，即C₇-C₂₄芳烷基可经由芳族部分或经由芳烷基的烷基部分连接。C₇-C₂₄的芳烷基实例为甲基苯基、1,2-二甲基苯基、1,3-二甲基苯基、1,4-二甲基苯基、乙基苯基、2-丙基苯基等。

本文所用术语“亚环丙基”意指在两个相邻C原子上具有两个自由价的衍生自环丙烷分子的基团：星号表示两个自由价。

本文所用术语“1,2-环氧乙基”意指具有一个自由价的环氧乙烷环：星号表示自由价。

本文所用术语“1,2-环氧亚乙基”意指在两个相邻C原子上具有两个自由价的环氧乙烷环：星号表示自由价。

本文所用术语“包含至少一个环氧基”意指包含至少一个1,2-环氧基。环氧乙烷基和环氧乙烷-1,2-二基都包含1,2-环氧基。

本文所用术语“磺酸酯”意指基团–S(O)₂O-R”’其中R”’选自C₁-C₁₀烷基，优选选自C₁-C₆烷基，更优选选自C₁-C₄烷基。

在下文中详细描述式(I)化合物。

X为N或P，优选X为N。

-SO₃-为S(O)₂O-和-OS(O)₂-，优选-SO₃-为-OS(O)₂-。

式(I)化合物的阳离子包含–(CH₂)_n–亚烷基链，其中n为1-8的整数，即n为1、2、3、4、5、6、7或8，优选n为1、2、3或4。不直接连接到X原子或SO₃基团的–(CH₂)_n–亚烷基链的一个或多个CH₂基团可由O替换，并且–(CH₂)_n–亚烷基链的两个相邻CH₂基团可由C-C双键或C-C三键替换，即–(CH₂)-(CH₂)–基团可由–(CH)＝(CH)–基团或–(C)≡(C)–基团替换。

R¹和R²彼此独立地选自C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到X原子的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基或SO₃替换，优选X原子可由O或SO₃替换；或者R¹和R²连接并共同选自与中心X原子一起形成5或6元杂环的其中m＝4或5的-(CH₂)_m-亚烷基，其中-(CH₂)_m-亚烷基的一个或多个H可由一个或多个选自F和任选经氟化的C₁-C₁₀烷基替换，并且其中一个或多个-(CH₂)_m-亚烷基的CH₂基团可由O、S或NR’替换。

如果R¹和R²不相连，则R¹和R²优选彼此独立地选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基、C₂-C₆炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₈芳烷基，更优选选自C₁-C₄烷基、C₂-C₄链烯基、C₂-C₄炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₄芳烷基，最优选选自C₁-C₄烷基、C₂-C₄链烯基、C₂-C₄炔基，其中烷基、链烯基、炔基、芳基和芳烷基可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到X原子的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O或SO₃替换。

如果R¹和R²连接，则它们优选共同选自与中心X原子一起形成5元杂环的-(CH₂)₄-亚烷基，其中一个或多个-(CH₂)₄-亚烷基的H可由一个或多个选自F和任选经氟化的C₁-C₁₀烷基，优选选自F和任选经氟化的C₁-C₄烷基的取代基替换，并且其中一个或多个-(CH₂)₄-亚烷基的CH₂基团可由O、S或NR’替换。

R¹和R²优选相连接并且共同选自与中心X原子一起形成5或6元杂环的其中m＝4或5的-(CH₂)_m-亚烷基，更优选选自与中心X原子一起形成5元杂环的-(CH₂)₄-亚烷基。

R³独立于R¹和R²，选自C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₆-C₂₄芳烷基，优选选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基、C₂-C₆炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₈芳烷基，更优选选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基和C₂-C₆炔基，其中烷基、链烯基、炔基、芳基和芳烷基可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到X原子的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基或SO₃，优选由O或SO₃替换。R³优选包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团，更优选R³包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基和环氧基的反应性基团。

R’选自C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，优选选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基、C₂-C₆炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₈芳烷基，更优选选自C₁-C₄烷基、C₂-C₄链烯基、C₂-C₄炔基、C₆-C₁₂芳基、C₇-C₁₄芳烷基，其可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到N原子的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O替换。最优选R’选自C₁-C₄烷基和苯基。

R⁴选自C₁-C₂₀烷基、C₂-C₂₀链烯基、C₂-C₂₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到SO₃基团的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧乙基、亚环丙基或SO₃，优选由O或SO₃替换。优选R⁴选自C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₈芳烷基，更优选选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基、C₂-C₆炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₄芳烷基，最优选选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基和C₂-C₆炔基，其中烷基、链烯基、炔基、芳基和芳烷基可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到SO₃基团的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O替换。优选R⁴包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团，更优选R⁴包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基和环氧基的反应性基团。

在R⁴选自烷基的情况下，在任何情况下优选R⁴选自C₁-C₆烷基，即在一个优选实施方案中，R⁴选自C₁-C₆烷基、C₂-C₂₀链烯基、C₂-C₂₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到SO₃基团的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基或SO₃，优选由O或SO₃替换。优选R⁴选自C₁-C₆烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₈芳烷基，更优选选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基、C₂-C₆炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₄芳烷基，最优选选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基和C₂-C₆炔基，其中烷基、链烯基、炔基、芳基和芳烷基可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到SO₃基团的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O替换，优选R⁴包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团，更优选R⁴包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基和环氧基的反应性基团。

R⁵选自C₁-C₂₀烷基、C₂-C₂₀链烯基、C₂-C₂₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其中烷基、链烯基、炔基和芳烷基可由选自环丙基和1,2-环氧乙基的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到SO₃基团的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由一个或多个选自O、NR”、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基和SO₃的基团，优选由O或SO₃替换。优选R⁵选自C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₈芳烷基，更优选选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基、C₂-C₆炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₄芳烷基，最优选选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基和C₂-C₆炔基，其中烷基、链烯基、炔基和芳烷基可由选自环丙基和1,2-环氧乙基的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到SO₃基团的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由一个或多个选自1,2-环氧亚乙基、亚环丙基、O和SO₃，优选选自1,2-环氧亚乙基、O和SO₃的基团替换。如果R⁵选自烷基，则其优选选自C₂-C₂₀烷基，更优选C₂-C₁₀烷基，甚至更优选C₂-C₆烷基。优选R⁵包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、1,2-亚环丙基和环氧基的反应性基团，更优选R⁵包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基和环氧基的反应性基团。

R”选自C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀链烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₂₄芳烷基，其可由一个或多个选自1,2-环氧乙基、环丙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到N原子的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基或SO₃替换。优选R”选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基、C₂-C₆炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₈芳烷基，更优选选自C₁-C₄烷基、C₂-C₄链烯基、C₂-C₄炔基、C₆-C₁₂芳基和C₇-C₁₄芳烷基，其可由一个或多个选自F、环丙基、1,2-环氧乙基和磺酸酯的基团取代，并且其中一个或多个不直接连接到N原子的烷基、链烯基、炔基和芳烷基的CH₂基团可由O、1,2-环氧亚乙基、亚环丙基或SO₃替换。最优选R”选自C₁-C₄烷基和苯基。

优选式(I)化合物包括：

其中X为N且-SO₃-为–O-S(O)₂-的式(I)化合物；

其中R³、R⁴和R⁵中的至少一个包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团的式(I)化合物；

其中R³、R⁴和R⁵中的至少一个包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团并且其中X为N的式(I)化合物；

其中R³、R⁴和R⁵中的至少一个包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团并且其中-SO₃-为–O-S(O)₂-的式(I)化合物；

其中R³、R⁴和R⁵中的至少一个包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团并且其中X为N且-SO₃-为–O-S(O)₂-的式(I)化合物；

其中R³包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团的式(I)化合物；在这些化合物中，优选X为N或-SO₃-为–O-S(O)₂-，更优选X为N且-SO₃-为–O-S(O)₂-；

其中R⁴包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团的式(I)化合物；在这些化合物中，优选X为N或-SO₃-为–O-S(O)₂-，更优选X为N且-SO₃-为–O-S(O)₂-；

其中R⁵包含至少一个选自C-C双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团的式(I)化合物；在这些化合物中，优选X为N或-SO₃-为–O-S(O)₂-，更优选X为N且-SO₃-为–O-S(O)₂-；

其中R⁴和R⁵相同的式(I)化合物；

其中R⁴和R⁵相同且X为N的式(I)化合物；

其中R⁴和R⁵相同且-SO₃-为–O-S(O)₂-的式(I)化合物；以及

其中R⁴和R⁵相同，X为N且-SO₃-为–O-S(O)₂-的式(I)化合物。

还优选式(Ia)化合物，

其中

Y选自CH₂、O和NR’，优选Y为CH₂；

-SO₃-为-O-S(O)₂-或-S(O)₂-O-，优选-SO₃-为-O-S(O)₂-；并且

n、R³、R⁴、R⁵和R’如上所述或如优选所述定义。

优选的式(Ia)化合物包括其中R⁴和R⁵相同的式(Ia)化合物，其中R³、R⁴和R⁵中的至少一个包含至少一个选自双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团的式(Ia)化合物以及其中R⁴和R⁵相同且R³、R⁴和R⁵中的至少一个包含至少一个选自双键、C-C三键、环丙基、亚环丙基和环氧基的反应性基团的式(Ia)化合物。

特别优选的式(I)化合物为

本领域技术人员通常已知式(I)化合物的制备。阳离子可借助如WO 2013/026854A1中所述的氯化物制备，但使用R⁵-SO₃^-阴离子的盐如锂盐以使该氯化物转化成包含R⁵-SO₃^-阴离子的本发明化合物。

本发明还提供其中-SO₃-为-O-S(O)₂-的式(I)化合物的直接制备方法。这些化合物可通过使式XR¹R²R³化合物与式R⁴-S(O)₂-O-(CH₂)_n-O-S(O)₂-R⁵化合物反应而制备。该反应可通过提供二酯R⁴-S(O)₂-O-(CH₂)_n-O-S(O)₂-R⁵和非质子性有机溶剂如乙腈、丙酮、乙基甲基酮、甲基异丁基酮、二氯甲烷或甲苯的混合物并加入化合物XR¹R²R³而进行。XR¹R²R³可以略微过量加入。该反应可在室温以上，例如在50-100℃下进行。该反应通常进行1-24h。随后使所需产物分离，任选纯化并干燥。其中-SO₃-为-O-S(O)₂-的式(I)化合物的该直接制备方法尤其非常适合于其中R⁴和R⁵相同的式(I)化合物。

从化学角度看，电解质组合物是任何包含自由离子并因此具有导电性的组合物。尽管经熔融的电解质组合物和固体电解质组合物也是可能的，但最典型的电解质组合物是离子溶液。因此，本发明电解质组合物是具有导电性的介质，这主要是因为存在至少一种以溶解和/或熔融状态存在的物质，即由离子物质运动维持的导电性。

如上所述或如优选所述，式(I)化合物可作为添加剂用于电解质组合物中。因此，本发明的另一目的是如上所述的式(I)化合物在电解质组合物中作为添加剂的用途，特别是它们在电解质组合物中作为成膜添加剂的用途。可将电解质组合物用于电化学或光电器件中，更特别是锂电池组、双层电容器、锂离子电容器、太阳能电池、电致变色显示器、传感器和/或生物传感器中。

关于在锂电池组或锂电容器中的用途，如上所述式(I)化合物为对SEI的产生具有特别积极影响的添加剂，即它们优选作为成膜添加剂使用。优选将式(I)化合物作为成膜添加剂用于锂电池组中，特别是锂离子电池组中。

关于在太阳能电池、电致变色器件、传感器或生物传感器中的用途，如上所述式I化合物起添加剂的作用。

因此，当式(I)化合物作为添加剂用于电解质组合物中时，典型的浓度基于电解质组合物的总重量为0.001-10重量％，优选0.01-2重量％，最优选0.01-2.0重量％。

本发明还提供包含至少一种如上所述或如优选所述的式(I)化合物的电解质组合物。该至少一种式(I)化合物的典型浓度基于电解质组合物的总重量为0.001-10重量％，优选0.01-2重量％，最优选0.01-2.0重量％。

本发明电解质组合物优选在工作条件下为液体；更优选其在1巴和25℃下为液体，甚至更优选电解质组合物在1巴和-15℃下为液体，特别是电解质组合物在1巴和-30℃下为液体，甚至更优选电解质组合物在1巴和-50℃下为液体。

电解质组合物包含至少一种非质子性有机溶剂，优选至少两种非质子性有机溶剂。根据一个实施方案，电解质组合物可包含至多10种非质子性有机溶剂。

该至少一种非质子性有机溶剂优选选自：

(a)环状和非环状有机碳酸酯，其可以部分被卤化，

(b)二C₁-C₁₀烷基醚，其可以部分被卤化，

(c)二C₁-C₄烷基-C₂-C₆亚烷基醚和聚醚，其可以部分被卤化，

(d)环醚，其可以部分被卤化，

(e)环状和非环状缩醛和缩酮，其可以部分被卤化，

(f)原酸酯，其可以部分被卤化，

(g)羧酸的环状和非环状酯，其可以部分被卤化，

(h)环状和非环状砜，其可以部分被卤化，

(i)环状和非环状腈和二腈，其可以部分被卤化，以及

(j)离子液体。

如果意欲将电解质组合物用于锂离子电池组中，则该至少一种非质子性有机溶剂优选选自溶剂(a)-(i)。

更优选至少一种非质子性有机溶剂选自环状和非环状有机碳酸酯(a)，二C₁-C₁₀烷基醚(b)，二C₁-C₄烷基-C₂-C₆亚烷基醚和聚醚(c)、环状和非环状缩醛和缩酮(e)以及环状和非环状羧酸酯(g)，甚至更优选电解质组合物包含至少一种选自环状和非环状有机碳酸酯(a)的非质子性有机溶剂，最优选电解质组合物包含至少两种选自环状和非环状有机碳酸酯(a)的非质子性有机溶剂，特别优选电解质组合物包含至少一种选自环状有机碳酸酯的非质子性溶剂和至少一种选自非环状有机碳酸酯的非质子性有机溶剂。

非质子性有机溶剂(a)-(j)可以部分被卤化，例如它们可以部分被氟化、部分被氯化或部分被溴化，优选它们可以部分被氟化。“部分被卤化”是指相应分子的一个或多个H被卤原子，例如F、Cl或Br替换。优选被F替换。至少一种溶剂可以选自部分卤化和未卤化的非质子性有机溶剂(a)-(j)，即该电解质组合物可包含部分卤化和未卤化的非质子性有机溶剂的混合物。

合适有机碳酸酯(a)的实例是根据通式(a1)、(a2)或(a3)的环状有机碳酸酯：

其中

R^a、R^b和R^c不同或相同且彼此独立地选自氢；C₁-C₄烷基，优选甲基；F；以及被一个或多个F取代的C₁-C₄烷基，例如CF₃。

“C₁-C₄烷基”意欲包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。

优选的环状有机碳酸酯(a)具有通式(a1)、(a2)或(a3)，其中R^a、R^b和R^c为H。实例是碳酸亚乙酯、碳酸亚乙烯基酯和碳酸亚丙酯。优选的环状有机碳酸酯(a)是碳酸亚乙酯。其他优选的环状有机碳酸酯(a)是碳酸二氟亚乙酯(a4)和碳酸一氟亚乙酯(a5)。

合适的非环状有机碳酸酯(a)的实例是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯及其混合物。

在本发明的一个实施方案中，电解质组合物(A)包含重量比为1:10-10:1，优选3:1-1:1的非环状有机碳酸酯(a)和环状有机碳酸酯(a)的混合物。

合适非环状二C₁-C₁₀烷基醚(b)的实例是二甲基醚、乙基甲基醚、乙醚、二异丙基醚和二正丁基醚。

二C₁-C₄烷基-C₂-C₆亚烷基醚(c)的实例是1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、二甘醇二甲醚(二乙二醇二甲基醚)、三甘醇二甲醚(三乙二醇二甲基醚)、四甘醇二甲醚(四乙二醇二甲基醚)和二乙二醇二乙基醚。

合适聚醚(c)的实例是聚亚烷基二醇，优选聚C₁-C₄亚烷基二醇，尤其是聚乙二醇。聚乙二醇可以以共聚形式包含至多20mol％一种或多种C₁-C₄亚烷基二醇。聚亚烷基二醇优选为二甲基-或二乙基封端的聚亚烷基二醇。合适聚亚烷基二醇，尤其是合适聚乙二醇的分子量M_w可以为至少400g/mol。合适聚亚烷基二醇，尤其是合适聚乙二醇的分子量M_w可以为至多5>

合适环醚(d)的实例是四氢呋喃和1,4-二烷。

合适非环状缩醛(e)的实例是1,1-二甲氧基甲烷和1,1-二乙氧基甲烷。合适环状缩醛(e)的实例是1,3-二烷和1,3-二氧戊环。

合适原酸酯(f)的实例是三C₁-C₄烷氧基甲烷，尤其是三甲氧基甲烷和三乙氧基甲烷。合适环状原酸酯(f)的实例是1,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[2.2.2]辛烷和4-乙基-1-甲基-3,5,8-三氧杂双环[2.2.2]辛烷。

合适羧酸的非环状酯(g)的实例是乙酸乙酯，丁酸甲酯和二羧酸的酯如1,3-丙二酸二甲酯。合适羧酸的环状酯(内酯)的实例是γ-丁内酯。

合适环状和非环状砜(h)的实例是乙基甲基砜、二甲砜和四氢噻吩-S,S-二氧化物。

合适环状和非环状腈和二腈(i)的实例是己二腈、乙腈、丙腈和丁腈。

本发明电解质组合物的水含量基于电解质组合物的重量，优选在100ppm以下，更优选在50ppm以下，最优选在30ppm以下。水含量可通过根据Karl Fischer的滴定而测定，例如详细描述于DIN 51777或ISO760:1978中。

本发明电解质组合物的HF含量基于电解质组合物的重量，优选在60ppm以下，更优选在40ppm以下，最优选在20ppm以下。HF含量可通过根据电位或电位图滴定方法的滴定而测定。

本发明电解质组合物通常包含至少一种导电盐。电解质组合物充当传递参与在电化学电池中发生的电化学反应的离子的介质。存在于该电解质中的导电盐通常在该非质子性有机溶剂中溶剂化。优选该导电盐为锂盐。该导电盐优选选自：

·Li[F_6-xP(C_yF_2y+1)_x]，其中x为0-6的整数且y为1-20的整数；

Li[B(R^I)₄]，Li[B(R^I)₂(OR^IIO)]和Li[B(OR^IIO)₂]，其中R^I各自彼此独立地选自F、Cl、Br、I、C₁-C₄烷基、C₂-C₄链烯基、C₂-C₄炔基、OC₁-C₄烷基、OC₂-C₄链烯基和OC₂-C₄炔基，其中烷基、链烯基和炔基可被一个或多个OR^III取代，其中R^III选自C₁-C₆烷基、C₂-C₆链烯基和C₂-C₆炔基，以及

其中(OR^IIO)为衍生于1,2-或1,3-二醇、1,2-或1,3-二羧酸或者1,2-或1,3-羟基羧酸的二价基团，其中该二价基团经由两个氧原子与中心B原子形成5或6元环；

·LiClO₄；LiAsF₆；LiCF₃SO₃；Li₂SiF₆；LiSbF₆；LiAlCl₄，LiN(SO₂F)₂，四氟(草酸根合)磷酸锂；草酸锂；和

·通式Li[Z(C_nF_2n+1SO₂)_m]的盐，其中m和n如下所定义：

当Z选自氧和硫时m＝1，

当Z选自氮和磷时m＝2，

当Z选自碳和硅时m＝3，以及

n为1-20的整数。

衍生二价基团(OR^IIO)的合适1,2-和1,3-二醇可以是脂族或芳族的且可以选自例如1,2-二羟基苯、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、反式-1,2-环己烷二醇和2,3-萘二酚，它们任选被一个或多个F和/或至少一个直链或支化未氟化、部分氟化或全氟化C₁-C₄烷基取代。该1,2-或1,3-二醇的实例是1,1,2,2-四(三氟甲基)-1,2-乙二醇。

“全氟化C₁-C₄烷基”是指烷基的所有H-原子被F替换。

衍生二价基团(OR^IIO)的合适1,2-或1,3-二羧酸可以是脂族或芳族的，例如草酸、丙二酸(丙烷-1,3-二羧酸)、邻苯二甲酸或间苯二甲酸，优选草酸。1,2-或1,3-二羧酸任选被一个或多个F和/或至少一个直链或支化未氟化、部分氟化或全氟化C₁-C₄烷基取代。

衍生二价基团(OR^IIO)的合适1,2-或1,3-羟基羧酸可以是脂族或芳族的，例如水杨酸、四氢水杨酸、苹果酸和2-羟基乙酸，它们任选被一个或多个F和/或至少一个直链或支化未氟化、部分氟化或全氟化C₁-C₄烷基取代。1,2-或1,3-羟基羧酸的实例为2,2-二(三氟甲基)-2-羟基乙酸。

Li[B(R^I)₄]，Li[B(R^I)₂(OR^IIO)]和Li[B(OR^IIO)₂]的实例是LiBF₄、二氟草酸根合硼酸锂和二草酸根合硼酸锂。

优选该至少一种导电盐选自LiPF₆、LiBF₄和LiPF₃(CF₂CF₃)₃，更优选该导电盐选自LiPF₆和LiBF₄，最优选导电盐为LiPF₆。

该至少一种导电盐通常以基于电解质组合物的总重量至少0.01重量％，优选至少1重量％，更优选至少5重量％的最小浓度存在。通常该至少一种导电盐的上限浓度基于该电解质组合物的总重量为25重量％。

电解质组合物可包含至少一种其他添加剂。该至少一种其他添加剂可选自常用于电解质组合物中的添加剂如额外的SEI形成添加剂、阻燃剂、过充保护添加剂、HF和/或H₂O清除剂、用于LiPF₆盐的稳定剂、润湿剂、离子溶剂化增强剂(ionic>

额外的SEI形成添加剂的实例为碳酸亚乙烯酯及其衍生物、经氟化的碳酸亚乙酯如碳酸单氟亚乙酯、描述于WO 2009/132740 A2的反应性离子液体、描述于WO 2013/026854的含硫化合物、草酸根合硼酸锂、磺酸内酯如丙磺酸内酯和丙烯磺酸内酯等。

阻燃剂的实例为有机含磷化合物如环磷腈、磷酰胺、烷基和/或芳基三取代磷酸酯、烷基和/或芳基二或三取代亚磷酸酯、烷基和/或芳基二取代膦酸酯、烷基和/或芳基三取代膦及其经氟化的衍生物。

过充保护添加剂的实例为芳族化合物如苯甲醚衍生物、联苯及其衍生物、环己基苯等。

HF和/或H₂O清除剂的实例为任选经卤化的环状或非环状甲硅烷基胺。

作为其他添加剂添加的化合物在电解质组合物和包含电解质组合物的器件中可能具有超过一种作用。例如草酸根合硼酸锂可作为增强SEI形成的添加剂加入，但还可作为导电盐加入。

如果一种或多种其他添加剂存在于电解质组合物中，则其他添加剂的总浓度基于电解质组合物的总重量为至少0.001重量％，优选0.005-5重量％，最优选0.01-2重量％。

当溶剂存在于本发明电解质中时，还可存在包含的聚合物，所述聚合物为聚偏二氟乙烯、聚亚乙烯基-六氟丙烯共聚物(polyvinylidene-hexafluoropropylenecopolymer)、聚亚乙烯基-六氟丙烯-一氯三氟乙烯共聚物、高氟化树脂、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚吡咯和/或聚噻吩。将这些聚合物加入电解质，使得液体电解质转化成准固体或固体电解质，并且因此改善溶剂滞留性，尤其是老化期间。

本发明电解质组合物通过电解质生产领域中技术人员已知的方法，通常通过将导电盐溶解在相应溶剂混合物中并加入如上所述的本发明式(I)化合物而制备。

本发明进一步提供包含至少一种如上所述或如优选所述的式(I)化合物的电化学或光电器件，以及包含本发明电解质组合物的电化学或光电器件。

该电化学和光电器件的通用结构对于本领域技术人员是已知并熟悉的，对于电池组，例如在Linden's Handbook of Batteries(ISBN 978-0-07-162421-3)中。

所述器件可以是锂电池组、双层电容器、锂离子电容器、太阳能电池、电化学显示器、传感器或生物传感器。锂电池组优选为锂离子电池组；太阳能电池优选为染料太阳能电池。

优选电化学或光电器件为锂电池组。本文所用术语“锂电池组”意指电化学电池，其中阳极在电池充电/放电期间有时包含锂金属或锂离子。阳极可包含锂金属或锂金属合金、包藏和释放锂离子的材料或其他含锂化合物；例如锂电池组可以是锂离子电池组、锂/硫电池组或锂/硒硫电池组。

特别优选电化学器件为锂离子电池组，即包含含有能可逆地包藏和释放锂离子的阴极活性材料的阴极和含有能可逆地包藏和释放锂离子的阳极活性材料的阳极的二次锂离子电化学电池。术语“二次锂离子电化学电池”和“(二次)锂离子电池组”在本发明中可互换使用。

至少一种阴极活性材料优选包含能包藏和释放锂离子的材料，其选自锂化过渡金属磷酸盐和锂离子嵌入金属氧化物。

锂化过渡金属磷酸盐的实例为LiFePO₄和LiCoPO₄，锂离子嵌入金属氧化物的实例为LiCoO₂、LiNiO₂、通式Li_(1+z)[NiaCobMnc]_(1-z)O_2+e的具有层状结构的混合过渡金属氧化物，其中z为0-0.3；a、b和c可以相同或不同且独立地为0-0.8，其中a+b+c＝1且-0.1≤e≤0.1，以及含锰尖晶石如LiMnO₄和通式Li_1+tM_2-tO_4-d的尖晶石，其中d为0-0.4，t为0-0.4，M为Mn和至少一种选自Co和Ni的其他金属，和Li_(1+g)[Ni_hCo_iAl_j]_(1-g)O_2+k。对于g、h、I、j和k的一般值为：g＝0，h＝0.8-0.85，i＝0.15-0.20，j＝0.02-0.03，和k＝0。

阴极可进一步包含导电材料如导电碳和通常材料如粘合剂。适合作为导电材料和粘合剂的化合物是本领域熟练技术人员已知的。例如，阴极可包含呈导电多晶型的碳，例如选自石墨、碳黑、碳纳米管、石墨烯或上述物质中至少两种的混合物。此外，阴极可包含一种或多种粘合剂，例如一种或多种有机聚合物如聚乙烯、聚丙烯腈、聚丁二烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚异戊二烯以及选自乙烯、丙烯、苯乙烯、(甲基)丙烯腈和1,3-丁二烯的至少两种共聚单体的共聚物，尤其是苯乙烯-丁二烯共聚物，和卤化(共)聚合物如聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、聚氟乙烯、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及聚丙烯腈。

包含在本发明锂电池组内的阳极包含能可逆地包藏和释放锂离子或能够与锂形成合金的阳极活性材料。能可逆地包藏和释放锂离子的含碳材料可尤其用作阳极活性材料。合适的含碳材料是结晶碳，如石墨材料，更具体为天然石墨、石墨化焦碳、石墨化MCMB和石墨化MPCF；无定形碳如焦碳、在1500℃以下烧制的中间相碳微球(MCMB)和中间相沥青基碳纤维(MPCF)；硬碳和碳阳极活性材料(热分解碳、焦碳、石墨)如碳复合物、燃烧有机聚合物和碳纤维。

其他阳极活性材料是金属锂或包含能够与锂形成合金的元素的材料。包含能够与锂形成合金的元素的材料的非限制性实例包括金属、半金属或其合金。应理解的是本文所用术语“合金”是指两种或更多种金属的合金以及一种或多种金属与一种或多种半金属一起的合金。若合金整体具有金属性能，则该合金可包含非金属元素。在合金的结构中，固溶体、低共熔体(低共熔混合物)、金属间化合物或其中的两种或更多种共存。该类金属或半金属元素的实例包括但不限于钛(Ti)、锡(Sn)、铅(Pb)、铝、铟(In)、锌(Zn)、锑(Sb)、铋(Bi)、镓(Ga)、锗(Ge)、砷(As)、银(Ag)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)和硅(Si)。在长式元素周期表中的第4或14族金属和半金属元素是优选的，尤其优选钛、硅和锡，特别是硅。锡合金的实例包括具有一种或多种选自硅、镁(Mg)、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛(Ti)、锗、铋、锑和铬(Cr)的元素作为锡以外的第二组成元素的那些。硅合金的实例包括具有一种或多种选自锡、镁、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑和铬作为硅以外的第二组成元素的那些。

另一可能的阳极活性材料是能够嵌入锂离子的硅。该硅可以以不同形式，例如以纳米线、纳米管、纳米颗粒、薄膜、纳米多孔硅或硅钠米管形式使用。该硅可以沉积在集电器上。集电器可以是金属线、金属网格、金属筛网、金属片、金属箔或金属板。优选的集电器是金属箔，例如铜箔。硅薄膜可以通过本领域熟练技术人员已知的任何技术，例如通过溅射技术沉积在金属箔上。制备Si薄膜电极的一种可能性描述于R.Elazari等；Electrochem.Comm.2012，14，21-24中。还可以使用硅/碳复合物作为本发明的阳极活性材料。

其他可能的阳极活性材料是锂离子嵌入Ti氧化物。

优选阳极活性材料选自能可逆地包藏和释放锂离子的含碳材料，特别优选能可逆地包藏和释放锂离子的含碳材料选自结晶碳、硬碳和无定形碳，尤其优选石墨。在另一优选实施方案中，阳极活性物质选自能可逆地包藏和释放锂离子的硅，优选阳极包含硅薄膜或硅/碳复合物。在另一优选实施方案中，阳极活性物质选自锂离子嵌入Ti氧化物。

阳极和阴极可以通过如下方式制造：通过将电极活性材料、粘合剂、任选导电材料和需要的话增稠剂分散于溶剂中而制备电极浆料组合物并将该浆料组合物涂敷于集电器上。集电器可以是金属线、金属网格、金属筛网、金属片、金属箔或金属板。优选集电器是金属箔，例如铜箔或铝箔。

本发明锂电池组可包含其他本身常规的成分，例如隔片、外罩、电缆连接件等。外罩可具有任意形状，例如立方体，或呈圆柱形状，棱柱形状，或者所用外罩为加工成袋的金属-塑料复合物膜。合适的隔片例如为玻璃纤维隔片和聚合物基隔片，如聚烯烃隔片。

几个本发明锂电池组可彼此组合，例如以串联连接或并联连接。优选串联连接。本发明进一步提供上述本发明锂离子电池组在器件，尤其是在移动器件中的用途。移动器件的实例为交通工具，例如汽车，自行车，飞机，或水上交通工具如船或艇。移动器件的其他实例为便携式的那些，例如计算机，尤其是笔记本电脑，电话机或电动工具，例如建筑领域的电动工具，尤其是钻机、电池组驱动的螺丝刀或电池组驱动的订书机。但本发明锂离子电池组还可以用于固定能量存储。

本发明进一步提供如上所述或如优选所述的式(I)化合物，如上所述，在电化学或光电器件中的用途。

尽管不再说明，但假设技术人员能够利用以上说明至其最大程度。因此，优选实施方案和实施例仅作为描述性附件说明而根本不以任何方式限制。

本发明由下列实施例说明，但这些实施例不限制本发明。

1.化合物的制备

2-(乙烯基磺酰氧基)乙基甲基吡咯烷乙烯基磺酸盐的制备(化合物1)

将8g乙二醇双-乙烯基磺酰基酯(1当量)和200ml乙腈加入玻璃烧瓶中，并在搅拌下加热至约70℃。将31g甲基吡咯烷(1.1当量)在60min内滴加。将反应混合物在70℃下搅拌过夜。将反应混合物通过除去乙腈而减少到其体积的一半。然后加入CH₂Cl₂以得到CH₂Cl₂与反应混合物1:1的混合物。该混合物借助硅胶过滤。将硅胶用CH₂Cl₂和乙腈洗涤。通过利用旋转蒸发器蒸发而将溶剂从滤液中除去，并使残留物在油泵真空下干燥过夜。得到70g黄色粘性油。

2-(甲基磺酰氧基)乙基甲基吡咯烷甲基磺酸盐的制备(化合物2)

将600g乙二醇双(甲基磺酰基)酯(1当量)和1500ml乙腈加入保持在氮气气氛下的反应器中。使该混合物在搅拌下加热至约80℃，并在30min内在该温度下加入264g甲基吡咯烷(1.1当量)。将反应混合物在80℃下搅拌过夜。然后逐滴加入丙酮，并使反应混合物冷却。在50℃以下出现沉淀。将混合物在5℃下搅拌3h，并通过抽吸而分离沉淀。将过滤残留物用乙腈和丙酮的1:1混合物洗涤，并用丙酮洗涤两次，并且在室温下在真空中干燥。得到675.5g浅米色粉末。

2.电化学测试

在环境温度(25℃)下在燃料电池(full cell)中进一步研究相应的电解质添加剂。硬币型电池包含接触石墨阳极的不锈钢隔片和接触阴极背面的不锈钢壳底。将阴极材料NCM 111(LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂)用于制备具有2mAh/cm²容量的阴极条(cathode>2)用作阳极。玻璃纤维过滤分离器(Whatmann>6(Kanto>6溶液。将0.5重量％的添加剂加入电解质混合物中。所有电池在氧气和水的水平在10ppm以下的氩气填充的手套箱(Unilab，MBraun)中组装。然后将测试电池转移至电池组测试台。电化学循环(充电/放电)使用Maccor电池组测试系统进行。最初将燃料电池置于开路电势下2小时并随后充电至4.2V。然后将电池放电至3.0V的低截止电压。在储存测试之前，所有电池如下循环：在25℃(室温-RT)下，在0.1C下1次循环，在0.2C下1次循环，在0.5C下10次循环。所有电池(充电至4.2V)在25℃下循环之后断开并转移至在60℃下操作的气候室。将经充电的电池(4.2V)在60℃下储存7天。60℃储存7天之前和之后的电池电压和电池容量总结于表1中。

表1

与包含相同阳离子但含有PF₆阴离子的非本发明添加剂相比，本发明化合物(I)的加入导致了在锂离子电池组在60℃下储存之后容量保留的增加。