【手続補正書】
【提出日】令和3年9月14日(2021.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉのポリマー：
【化１８】
2020536147.tif 000001
［式中、
Ａは、電子の非局在化を許容する不飽和基、例えば、置換または非置換のアリールおよびヘテロアリール基、ならびにそれらの縮合または非縮合多環式等価物から選択され、好ましくは、Ａは、ベンゼン、ナフタレン、ペリレン、およびビフェニル基から選択され；
Ｒは、直鎖または分岐鎖Ｃ２−６アルキレン、直鎖または分岐鎖Ｃ２−６アルキレンオキシ、直鎖または分岐鎖Ｃ２−６アルキレングリコール、直鎖または分岐鎖Ｃ２−６アルキレンオキシＣ２−６アルキレン、直線状または分岐鎖ポリ（Ｃ２−６アルキレングリコール）、Ｃ６−１２アリーレン、Ｃ３−１２シクロアルキレン、Ｃ５−１２ヘテロアリーレン、およびＣ３−１２ヘテロシクロアルキレンから選択される置換または非置換有機連結基であり、好ましくは、Ｒは、ベンゼン、エチレン、プロピレン、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、およびエチレングリコールとプロピレングリコールの共重合体の基から選択され；
ｍは、ポリマーリンクのジスルフィド結合に挿入された硫黄原子の平均数を表し、ゼロであり得ず、すなわち、ｍ＞０、例えば０＜ｍ≦８、または１≦ｍ≦６、または１≦ｍ≦４であり；かつ
ｎは、ポリマー中の単位の平均数を表し、例えば、ｎは２〜５００、または５〜３００の範囲内であり得る］。
【請求項２】
前記ポリマーが式Ｉ（ａ）：
【化１９】
2020536147.tif 000002
［式中、Ｒ、ｍおよびｎは請求項１に定義される通りである］
のポリマーである請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
前記ポリマーが式Ｉ（ｂ）：
【化２０】
2020536147.tif 000003
［式中、ｍおよびｎは請求項１に定義される通りである］
のポリマーである、請求項２に記載のポリマー。
【請求項４】
式ＩＩの化合物：
【化２１】
2020536147.tif 000004
［式中、ＡおよびＲは、請求項１に定義される通りであり；ｍは、前記化合物のジスルフィド結合に挿入された硫黄原子の数を表し、例えば、ｍ＞０、例えば、０＜ｍ≦８、または１≦ｍ≦６、または１≦ｍ≦４である］。
【請求項５】
前記化合物が式ＩＩ（ａ）：
【化２２】
2020536147.tif 000005
［式中、Ｒおよびｍは、請求項４に定義される通りである］
の化合物である、請求項４に記載の化合物。
【請求項６】
前記化合物が式ＩＩ（ｂ）：
【化２３】
2020536147.tif 000006
［式中、ｍは、請求項４に定義される通りである］
の化合物である、請求項４に記載の化合物。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか一項に定義されるポリマー、または請求項４から６のいずれか一項に定義される化合物、ならびに必要に応じて硫黄元素および／または導電性材料、バインダー、もしくは両方の組合せ、を含む電極材料。
【請求項８】
前記導電性材料が、カーボンブラック、Ｋｅｔｊｅｎ（商標）カーボン、シャウィニガンカーボン、アセチレンブラック、グラファイト、グラフェン、カーボンファイバー（例えばカーボンナノファイバー（例えば、気相で形成されたＶＧＣＦ）など）、およびカーボンナノチューブ、またはそれらの少なくとも２つの組合せから選択される、請求項７に記載の電極材料。
【請求項９】
前記バインダーがポリエーテル型のポリマーバインダー、フッ素化ポリマー、または水溶性バインダーである、請求項７または８に記載の電極材料。
【請求項１０】
−前記ポリエーテル型のポリマーバインダーが直線状、分岐鎖、および／または架橋したものであり、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）、ポリ（プロピレンオキシド）（ＰＰＯ）、またはこれら２つの混合物（またはＥＯ／ＰＯ共重合体）に基づき、架橋可能な単位を必要に応じて含む、
−前記フッ素化ポリマーバインダーが、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）である、または
−前記水溶性バインダーが、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＨＮＢＲ（水素化ＮＢＲ）、ＣＨＲ（エピクロロヒドリンゴム）、またはＡＣＭ（アクリレートゴム）であり、必要に応じてＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）を含む、
請求項９に記載の電極材料。
【請求項１１】
集電体に適用された、請求項７から１０のいずれか一項に記載の電極材料を含む正極。
【請求項１２】
請求項１から３のいずれか一項に定義されるポリマー、または請求項４から６のいずれか一項に定義される化合物、および必要に応じて硫黄元素、を含む電解質。
【請求項１３】
前記電解質が、溶媒中の塩を含む液体電解質または溶媒中の塩および必要に応じて溶媒和ポリマーを含むゲル電解質である、請求項１２に記載の電解質。
【請求項１４】
前記溶媒が、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、酪酸メチル（ＭＢ）、γ−バレロラクトン（γ−ＶＬ）、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，２−ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタン、エチルモノグリム、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチルスルホラン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン、およびそれらの混合物から選択される極性非プロトン性溶媒である、請求項１３に記載の電解質。
【請求項１５】
前記電解質が、溶媒和ポリマー中の塩を含む固体ポリマー電解質（ＳＰＥ）である、請求項１２に記載の電解質。
【請求項１６】
前記ポリマーまたは前記化合物が添加剤である、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の電解質。
【請求項１７】
前記溶媒和ポリマーが、請求項１から３のいずれか一項に定義される前記ポリマーまたは請求項４から６のいずれか一項に定義される前記化合物である、請求項１５に記載の電解質。
【請求項１８】
前記塩がリチウム塩であり、好ましくは、前記塩が、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）、リチウム２−トリフルオロメチル−４，５−ジシアノイミダゾレート（ＬｉＴＤＩ）、リチウム４，５−ジシアノ−１，２，３−トリアゾレート（ＬｉＤＣＴＡ）、リチウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド（ＬｉＢＥＴＩ）、テトラフルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）、リチウムビス（オキサラト）ボレート（ＬｉＢＯＢ）、硝酸リチウム（ＬｉＮＯ３）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）、ヘキサフルオロヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＳＯ３ＣＦ３）（ＬｉＴｆ）、フルオロアルキルリン酸リチウムＬｉ［ＰＦ３（ＣＦ２ＣＦ３）３］（ＬｉＦＡＰ）、リチウムテトラキス（トリフルオロアセトキシ）ボレートＬｉ［Ｂ（ＯＣＯＣＦ３）４］（ＬｉＴＦＡＢ）、リチウムビス（１，２−ベンゼンジオラト（２−）−Ｏ、Ｏ’）ボレートＬｉ［Ｂ（Ｃ６Ｏ２）２］（ＬＢＢＢ）およびそれらの組合せから選択される、請求項１３から１７のいずれか一項に記載の電解質。
【請求項１９】
前記電解質が、電解質バインダーをさらに含み、好ましくは、前記電解質バインダーが、ポリエーテル型のポリマーバインダー、フッ素化ポリマー（例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ））、または水溶性バインダーである、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の電解質。
【請求項２０】
カソード、電解質、およびアノードを含む電気化学セルであって、
−前記カソードが、請求項７から１０のいずれか一項に定義される電極材料を含む、
−前記カソードが、請求項１１に定義される正極である、
−前記電解質が、請求項１２から１９のいずれか一項に定義されるものである、または
−前記カソードが、請求項１１に定義される正極であり、前記電解質が請求項１２から１９のいずれか一項に定義されるものである、
電気化学セル。
【請求項２１】
請求項２０に定義される電気化学セルを含むリチウム電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
最後に、本記載は、本明細書において定義されるポリマーおよび化合物、電極材料、電解質材料、電極、電解質、およびそれらを含む電気化学セルを製造するためのプロセスに言及する。これらの電気化学セルの使用、より詳細には、携帯機器、例えば、携帯電話、カメラ、タブレットまたはラップトップでの、電気自動車またはハイブリッド車での、あるいは再生可能エネルギー貯蔵での使用も企図される。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
式Ｉのポリマー：
【化１８】
2020536147.tif 000007
［式中、
Ａは、電子の非局在化を許容する不飽和基、例えば、置換または非置換のアリールおよびヘテロアリール基、ならびにそれらの縮合または非縮合多環式等価物から選択され；
Ｒは、直鎖または分岐鎖Ｃ２−６アルキレン、直鎖または分岐鎖Ｃ２−６アルキレンオキシ、直鎖または分岐鎖Ｃ２−６アルキレングリコール、直鎖または分岐鎖Ｃ２−６アルキレンオキシＣ２−６アルキレン、直線状または分岐鎖ポリ（Ｃ２−６アルキレングリコール）、Ｃ６−１２アリーレン、Ｃ３−１２シクロアルキレン、Ｃ５−１２ヘテロアリーレン、およびＣ３−１２ヘテロシクロアルキレンから選択される置換または非置換有機連結基であり；
ｍは、ポリマーリンクのジスルフィド結合に挿入された硫黄原子の平均数を表し、ゼロであり得ず、すなわち、ｍ＞０、例えば０＜ｍ≦８、または１≦ｍ≦６、または１≦ｍ≦４であり；かつ
ｎは、ポリマー中の単位の平均数を表し、例えば、ｎは２〜５００、または５〜３００の範囲内であり得る］。
（項目２）
Ａが、ベンゼン、ナフタレン、ペリレン、およびビフェニル基から選択される、項目１に記載のポリマー。
（項目３）
前記ポリマーが式Ｉ（ａ）：
【化１９】
2020536147.tif 000008
［式中、Ｒ、ｍおよびｎは項目１に定義される通りである］
のポリマーである項目１または２に記載のポリマー。
（項目４）
Ｒが、ベンゼン、エチレン、プロピレン、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、およびエチレングリコールとプロピレングリコールの共重合体の基から選択される、項目１から３のいずれか一項に記載のポリマー。
（項目５）
前記ポリマーが式Ｉ（ｂ）：
【化２０】
2020536147.tif 000009
［式中、ｍおよびｎは項目１に定義される通りである］
のポリマーである、項目４に記載のポリマー。
（項目６）
式ＩＩの化合物：
【化２１】
2020536147.tif 000010
［式中、ＡおよびＲは、項目１、２および４のいずれか一項に定義される通りであり；ｍは、前記化合物のジスルフィド結合に挿入された硫黄原子の数を表し、例えば、ｍ＞０、例えば、０＜ｍ≦８、または１≦ｍ≦６、または１≦ｍ≦４である］。
（項目７）
前記化合物が式ＩＩ（ａ）：
【化２２】
2020536147.tif 000011
［式中、Ｒおよびｍは、項目６に定義される通りである］
の化合物である、項目６に記載の化合物。
（項目８）
前記化合物が式ＩＩ（ｂ）：
【化２３】
2020536147.tif 000012
［式中、ｍは、項目６に定義される通りである］
の化合物である、項目６に記載の化合物。
（項目９）
項目１から５のいずれか一項に定義されるポリマー、または項目６から８のいずれか一項に定義される化合物を含む電極材料。
（項目１０）
硫黄元素をさらに含む、項目９に記載の電極材料。
（項目１１）
導電性材料、バインダー、または両方の組合せをさらに含む、項目９または１０に記載の電極材料。
（項目１２）
前記導電性材料が、カーボンブラック、Ｋｅｔｊｅｎ（商標）カーボン、シャウィニガンカーボン、アセチレンブラック、グラファイト、グラフェン、カーボンファイバー（例えばカーボンナノファイバー（例えば、気相で形成されたＶＧＣＦ）など）、およびカーボンナノチューブ、またはそれらの少なくとも２つの組合せから選択される、項目１１に記載の電極材料。
（項目１３）
前記バインダーがポリエーテル型のポリマーバインダー、フッ素化ポリマー、または水溶性バインダーである、項目１１または１２に記載の電極材料。
（項目１４）
前記ポリエーテル型のポリマーバインダーが直線状、分岐鎖、および／または架橋したものであり、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）、ポリ（プロピレンオキシド）（ＰＰＯ）、またはこれら２つの混合物（またはＥＯ／ＰＯ共重合体）に基づき、架橋可能な単位を必要に応じて含む、項目１３に記載の電極材料。
（項目１５）
前記フッ素化ポリマーバインダーが、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）である、項目１３に記載の電極材料。
（項目１６）
前記水溶性バインダーが、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＨＮＢＲ（水素化ＮＢＲ）、ＣＨＲ（エピクロロヒドリンゴム）、またはＡＣＭ（アクリレートゴム）であり、必要に応じてＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）を含む、項目１３に記載の電極材料。
（項目１７）
集電体に適用された、項目９から１６のいずれか一項に記載の電極材料を含む正極。
（項目１８）
項目１から５のいずれか一項に定義されるポリマー、または項目６から８のいずれか一項に定義される化合物を含む電解質。
（項目１９）
前記電解質が、溶媒中の塩を含む液体電解質である、項目１８に記載の電解質。
（項目２０）
前記電解質が、溶媒中の塩および必要に応じて溶媒和ポリマーを含むゲル電解質である、項目１８に記載の電解質。
（項目２１）
前記溶媒が、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、酪酸メチル（ＭＢ）、γ−バレロラクトン（γ−ＶＬ）、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，２−ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタン、エチルモノグリム、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチルスルホラン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン、およびそれらの混合物から選択される極性非プロトン性溶媒である、項目１９または２０に記載の電解質。
（項目２２）
前記電解質が、溶媒和ポリマー中の塩を含む固体ポリマー電解質（ＳＰＥ）である、項目１８に記載の電解質。
（項目２３）
前記ポリマーまたは前記化合物が添加剤である、項目１８から２２のいずれか一項に記載の電解質。
（項目２４）
前記溶媒和ポリマーが、項目１から５のいずれか一項に定義される前記ポリマーまたは項目６から８のいずれか一項に定義される前記化合物である、項目２２に記載の電解質。
（項目２５）
前記電解質が、硫黄元素をさらに含む、項目１８から２４のいずれか一項に記載の電解質。
（項目２６）
前記塩がリチウム塩である、項目１９から２５のいずれか一項に記載の電解質。
（項目２７）
前記塩が、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）、リチウム２−トリフルオロメチル−４，５−ジシアノイミダゾレート（ＬｉＴＤＩ）、リチウム４，５−ジシアノ−１，２，３−トリアゾレート（ＬｉＤＣＴＡ）、リチウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド（ＬｉＢＥＴＩ）、テトラフルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）、リチウムビス（オキサラト）ボレート（ＬｉＢＯＢ）、硝酸リチウム（ＬｉＮＯ３）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）、ヘキサフルオロヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＳＯ３ＣＦ３）（ＬｉＴｆ）、フルオロアルキルリン酸リチウムＬｉ［ＰＦ３（ＣＦ２ＣＦ３）３］（ＬｉＦＡＰ）、リチウムテトラキス（トリフルオロアセトキシ）ボレートＬｉ［Ｂ（ＯＣＯＣＦ３）４］（ＬｉＴＦＡＢ）、リチウムビス（１，２−ベンゼンジオラト（２−）−Ｏ、Ｏ’）ボレートＬｉ［Ｂ（Ｃ６Ｏ２）２］（ＬＢＢＢ）およびそれらの組合せから選択される、項目２６に記載の電解質。
（項目２８）
前記電解質が、電解質バインダーをさらに含む、項目１８から２７のいずれか一項に記載の電解質。
（項目２９）
前記電解質バインダーが、ポリエーテル型のポリマーバインダー、フッ素化ポリマー、または水溶性バインダーである、項目２８に記載の電解質。
（項目３０）
前記フッ素化ポリマーバインダーがポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である、項目２９に記載の電解質。
（項目３１）
カソード、電解質、およびアノードを含む電気化学セルであって、前記カソードが、項目９から１６のいずれか一項に定義される電極材料を含む、電気化学セル。
（項目３２）
負極、電解質および項目１７に定義される正極を含む、電気化学セル。
（項目３３）
カソード、アノードおよび項目１８から３０のいずれか一項に定義される電解質を含む電気化学セル。
（項目３４）
負極、電解質および正極を含む電気化学セルであって、前記正極が項目１７に定義されるものであり、前記電解質が項目１８から３０のいずれか一項に定義されるものである、電気化学セル。
（項目３５）
項目３１から３４のいずれか一項に定義される電気化学セルを含むリチウム電池。