Proton conductor in liquid form

Details Proton conductor in liquid form Proton conductor in liquid form

H - Electricity

01

B

H01B 1/12 (2006.01) G02F 1/15 (2006.01) H01G 9/035 (2006.01) C07D 231/10 (2006.01) C07D 233/54 (2006.01) C07D 249/04 (2006.01) C07D 249/08 (2006.01) H01M 10/40 (2006.01)

Patent

CA 2244979

Disclosed is a proton conductor in liquid form, comprised of a mixture of the following components: (a) a salt combined with a nitrogenated base along with an acid, according to formula (I), wherein Z1, Z2, Z3, and Z4, whether identical or different, represent a group -N= or -C(Zi)=, wherein Zi represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl radical with from 1 to 20 carbon atoms, a fluoroalkyl radical with from 1 to 20 carbon atoms, or an oxoalkyl or azaalkyl radical with from 1 to 20 carbon atoms, as long as at least one and at most two of the groups Z1, Z2, Z3, and Z4 represent -N=; two adjacent carbon atoms are possibly hydrogenated; the nitrogenated base possibly forms part of a polymeric matrix; and X<-> represents an anion derivative of an acid selected from the group formed by the sulphonic acids of the formula R<FSO>3<H, the sulphonimides of the formula (R>F<SO>2<) (R'>F<SO>2<)NH and the methylures of the formula (R>F<SO>2<) (R'>F<SO>2<)CH>2< or (R>F<SO>2<) (R'>F<SO>2<) (R">F<SO>2<)CH, wherein R>F<, R'>F< or R">F< independently represent a radical F(CF>2<)>n<-, n being comprised between 0 and 6, and the acid possibly forming part of a polymeric matrix; and (b) a nitrogenated base according to formula (II), wherein Z>1<, Z>2<, Z>3<, and Z>4< have the above-mentioned significance, and the nitrogenated base is possibly part of a polymeric matrix. The components (a) and (b) are present in proportions allowing for the formation of a composition with a melting point of less than 25 DEG C. The proton conductor disclosed in the invention can be used as a liquid, gel, or polymer electrolyte in various electrochemical systems.

L'invention concerne un conducteur protonique sous forme liquide, constitué d'un mélange des composants suivants: (a) un sel d'addition d'une base azotée avec un acide, répondant à la formule: (I) dans laquelle Z1, Z2, Z3 et Z4, identiques ou différents, représentent un groupement -N- ou -C(Z i)- dans lequel Z i désigne un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone, un radical fluoroalkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, ou un radical oxoalkyle ou azaalkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, sous réserve qu'au moins un et au plus deux des groupements Z1, Z2, Z3 et Z4 représentent -N-, deux atomes de carbone adjacents étant éventuellement hydrogénés et la base azotée faisant éventuellement partie d'une trame polymérique, et X- représente un anion dérivé d'un acide choisi dans le groupe constitué par les acides sulfoniques de formule RFSO3H, les sulfonimides de formule (R F SO2) (R'F SO2)NH et les méthylures de formule (R F SO2) (R'F SO2)CH2 ou (R F SO2) (R''F SO2) ( R" F SO2)CH, dans lesquelles R F, R 'F ou R" F représente indépendamment un radical F(CF2)n-, n étant compris entre 0 et 6, l'acide faisant éventuellement partie d'une trame polymérique; et (b) une base azotée répondant à la formule (II) dans laquelle Z1, Z2, Z3 et Z4 ont les significations précitées, la base azotée faisant éventuellement partie d'une trame polymérique; les composants (a) et (b) étant présents dans des proportions telles à former une composition ayant un point de fusion inférieur à 25 °C. Le conducteur protonique selon l'invention est utile comme électrolyte liquide, gel ou polymère dans divers systèmes électrochimiques.

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