[发明专利]用于电化学装置的单离子导电聚合物

权利要求书

1.一种固体单离子导电聚合物，其包含式(Ia)的重复单元：

其中R¹是H、或C₁至C₁₆直链或支化烷基、烯基、炔基；

m是1至5；

各M⁺独立地选自Li⁺、Na⁺或K⁺；且

X选自CF₃、CH₃或F；

且所述聚合物具有350,000至1,200,000Da的平均分子量。

2.根据权利要求1的固体单离子导电聚合物，其中所述聚合物具有式(I)

其中

R¹是H、或C₁至C₁₆直链或支化烷基、烯基、炔基；

n是85至3900；

m是1至5；

各M⁺独立地选自Li⁺、Na⁺或K⁺；

X选自CF3、CH3、CBR3、CCl3、F、Cl、Br、H或OH。

3.权利要求1或2的固体单离子导电聚合物，其中R1是C10-C18直链或支化烷基。

4.前述权利要求任一项的固体单离子导电聚合物，其中m是2。

5.前述权利要求任一项的固体单离子导电聚合物，其中X是CF3。

6.前述权利要求任一项的固体单离子导电聚合物，其中R1是C16直链烷基，m是2，M+是Li且X是CF3，且所述聚合物具有400,000Da至1,000,000Da的平均分子量。

7.一种电池组电极，其包含权利要求1至6任一项的固体单离子导电聚合物。

8.权利要求7的电极，其中所述电极是另外包含阴极电活性材料和任选的导电碳的阴极，所述阴极电活性材料优选选自锂钴氧化物、锂锰镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸锂铁或尖晶石。

9.权利要求7的电极，其中所述电极是另外包含阳极电活性材料和任选的导电碳的阳极，其中所述阳极电活性材料优选选自石墨或碳纳米管、硅、钛酸锂或氧化锡。

10.根据权利要求7至9任一项的电极，其中所述电极包含大约最多10重量％、大约最多15重量％或大约最多20重量％的固体单离子导电聚合物。

11.根据权利要求7至10任一项的电极，其中所述电极在20至110℃的温度下压延。

12.根据权利要求7至11任一项的电极，其中所述电极具有大约10％至大约50％的孔隙率。

13.一种用于电池组的电解质，其包含根据权利要求1至6任一项的固体单离子导电聚合物。

14.一种电池组，其包含根据权利要求1至6任一项的导电聚合物、至少一个根据权利要求7至12任一项的电极或根据权利要求13的电解质。

15.一种生产根据权利要求1至6任一项的固体单离子导电聚合物的方法，其包含以下步骤：

a)提供式(II)的聚合物

其中

R¹是H、或C₁至C₁₆直链或支化烷基、烯基、炔基；且

n是85至3900；

b)使所述聚合物在合适的条件下与式(III)的化合物反应

其中

m是1至5；

M⁺选自Li⁺、Na⁺或K⁺；

X选自CF₃、CH3、CBR₃、CCl₃、F、Cl、Br、H或OH。