本公开涉及聚合物及其制造方法、电解质组合物以及电池。
背景技术：
1、锂离子电池等由于为高容量，因此一直在积极地开展研究。作为锂离子电池的电解质，已知有包含有机溶剂或离子液体的锂盐的溶液、固体电解质、聚合物材料等各种电解质(专利文献1及非专利文献1)。此外，除了锂离子电池以外，还已知有利用钠离子、钾离子等碱金属离子的离子导电的电池。
2、现有技术文献
3、专利文献
4、专利文献1：日本特开平11-502819号公报
5、非专利文献
6、非专利文献1：rsc advances，2016，vol.6，issue 58，pp.53140-53147
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、这里，就以往的电解质而言，在施加电压时阴离子等碱金属离子以外的离子也进行移动，碱金属离子的迁移率并不充分。因此，一直在寻求一种碱金属离子的迁移率高的电解质。
3、本公开鉴于上述的情况而进行，目的是提供碱金属离子的迁移率高的聚合物。此外，本公开的目的是提供那样的聚合物的制造方法及包含那样的聚合物的电解质组合物或电池。
4、用于解决课题的手段
5、本公开的聚合物是包含第1结构单元和第2结构单元的聚合物，所述第1结构单元为下述式(a)所表示的结构单元(a)中的至少一种，所述第2结构单元为下述式(b)所表示的结构单元(b)及下述式(c)所表示的结构单元(c)中的至少一者，其中，聚合物中包含的第1结构单元相对于全部结构单元的摩尔比n为0.2～0.8，该聚合物中包含的第2结构单元相对于全部结构单元的摩尔比m为0.2～0.8。
6、[化学式1]
7、
8、(式中，y为下述式(a1)～(a6)所表示的任意基团，*表示结构单元(a)与其他结构单元的键合位置。)
9、[化学式2]
10、
11、
12、(式(a1)中，ra基中的至少一个为-om基，剩余为氢原子或1价的取代基，m为li、na或k。式(a2)中，rb基中的至少一个为-om基，剩余为氢原子或1价的取代基，m为li、na或k。式(a3)中，rc基中的至少一个为-om基，剩余为氢原子或1价的取代基，m为li、na或k。式(a4)中，rd基中的至少一个为-om基，剩余为氢原子或1价的取代基，m为li、na或k。式(a5)中，re基中的至少一个为-om基，剩余为氢原子或1价的取代基，m为li、na或k。式(a6)中，rf基中的至少一个为-om基，剩余为氢原子或1价的取代基，m为li、na或k。)
13、[化学式3]
14、
15、(式(b)中，x为氧原子或nr6所表示的叔氨基，r6为具有1～20个碳原子的有机基，*表示结构单元(b)与其他结构单元的键合位置。)
16、[化学式4]
17、
18、(式(c)中，z为共价键、-o-、-s-、-c(＝o)-、-c(＝o)o-、-oc(＝o)-、-c(＝o)nr13-或-nr14c(＝o)-。r12为氢原子或1价的取代基。z为共价键、-o-、-s-、-c(＝o)-、-c(＝o)o-或-oc(＝o)-的情况下，r11为氢原子或具有1～20个碳原子的1价的有机基，z为-c(＝o)nr13-或-nr14c(＝o)-的情况下，r11、r13及r14分别为氢原子或具有1～20个碳原子的1价的有机基，或者r11与r13或r14一起形成具有3～10个原子作为环成员的环。*表示结构单元(c)与其他结构单元的键合位置。)
19、上述聚合物优选包含结构单元(b)。
20、本公开的电解质组合物包含上述聚合物和增塑剂。
21、上述增塑剂优选为选自由碳酸酯系溶剂、醚系溶剂、氟系溶剂及离子液体构成的组中的至少一种。
22、本公开的电解质组合物包含含有经锂化的酚性羟基的聚合物和增塑剂。
23、上述电解质组合物优选包含离子液体作为增塑剂。
24、上述含有经锂化的酚性羟基的聚合物优选具备作为主链的碳链和作为侧基的包含含有经锂化的酚性羟基的芳香族部分的基团。在该聚合物中，上述主链也可以被交联。
25、上述电解质组合物优选进一步含有阴离子受体。
26、上述电解质组合物优选进一步含有能够接受经碱金属化的酚性羟基或其阴离子的氧原子上的非共价电子对的低分子化合物。
27、上述电解质组合物的锂离子的迁移率优选为0.5以上。
28、本公开的含碱金属聚合物的制造方法包括：使包含第1单体和第2单体的单体聚合而得到原料聚合物，所述第1单体为下述式(a’)所表示的单体(a’)中的至少一种，所述第2单体为下述式(b’)所表示的单体(b’)及下述式(c’)所表示的单体(c’)中的至少一者；和将原料聚合物所具有的经水解而成为羟基的基团转换成-om基，其中，m为li、na或k。
29、[化学式5]
30、
31、(式中，y’为下述式(a1’)～(a6’)所表示的任意基团。)
32、[化学式6]
33、
34、(式(a1’)中，ra’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a2’)中，rb’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a3’)中，rc’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a4’)中，rd’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a5’)中，re’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a6’)中，rf’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。)
35、[化学式7]
36、
37、(式(b’)中，x为氧原子或nr6所表示的叔氨基，r6为具有1～20个碳原子的有机基。)
38、[化学式8]
39、
40、(式(c’)中，z为共价键、-o-、-s-、-c(＝o)-、-c(＝o)o-、-oc(＝o)-、-c(＝o)nr13-或-nr14c(＝o)-。r12为氢原子或1价的取代基。z为共价键、-o-、-s-、-c(＝o)-、-c(＝o)o-或-oc(＝o)-的情况下，r11为氢原子或具有1～20个碳原子的1价的有机基，z为-c(＝o)nr13-或-nr14c(＝o)-的情况下，r11、r13及r14分别为氢原子或具有1～20个碳原子的1价的有机基，或者r11与r13或r14一起形成具有3～10个原子作为环成员的环。)
41、本公开的含碱金属聚合物是通过使包含第1单体和第2单体的单体聚合而得到原料聚合物、并将该原料聚合物的经水解而成为羟基的基团转换成-om基而得到的含碱金属聚合物，所述第1单体为下述式(a’)所表示的单体(a’)中的至少一种，所述第2单体为下述式(b’)所表示的单体(b’)及下述式(c’)所表示的单体(c’)中的至少一者，其中，m为li、na或k。
42、[化学式9]
43、
44、(式中，y’为下述式(a1’)～(a6’)所表示的任意基团。)
45、[化学式10]
46、
47、(式(a1’)中，ra’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a2’)中，rb’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a3’)中，rc’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a4’)中，rd’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a5’)中，re’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。式(a6’)中，rf’基中的至少一个为经水解而成为羟基的基团，剩余为氢原子或1价的取代基。)
48、[化学式11]
49、
50、(式(b’)中，x为氧原子或nr6所表示的叔氨基，r6为具有1～20个碳原子的有机基。)
51、[化学式12]
52、
53、(式(c’)中，z为共价键、-o-、-s-、-c(＝o)-、-c(＝o)o-、-oc(＝o)-、-c(＝o)nr13-或-nr14c(＝o)-。r12为氢原子或1价的取代基。z为共价键、-o-、-s-、-c(＝o)-、-c(＝o)o-或-oc(＝o)-的情况下，r11为氢原子或具有1～20个碳原子的1价的有机基，z为-c(＝o)nr13-或-nr14c(＝o)-的情况下，r11、r13及r14分别为氢原子或具有1～20个碳原子的1价的有机基，或者r11与r13或r14一起形成具有3～10个原子作为环成员的环。)
54、本公开的电池包含上述聚合物、上述含碱金属聚合物或上述电解质组合物。
55、发明效果
56、根据本公开，能够提供碱金属离子的迁移率高的聚合物。此外，根据本公开，能够提供那样的聚合物的制造方法及包含那样的聚合物的电解质组合物或电池。
1.一种聚合物，其包含：
2.根据权利要求1所述的聚合物，其包含所述结构单元(b)。
3.一种电解质组合物，其包含权利要求1或2所述的聚合物和增塑剂。
4.根据权利要求3所述的电解质组合物，其中，所述增塑剂为选自由碳酸酯系溶剂、醚系溶剂、氟系溶剂及离子液体构成的组中的至少一种。
5.一种电解质组合物，其包含含有经锂化的酚性羟基的聚合物和增塑剂。
6.根据权利要求5所述的电解质组合物，其中，所述增塑剂包含离子液体。
7.根据权利要求5或6所述的电解质组合物，其中，所述含有经锂化的酚性羟基的聚合物具备作为主链的碳链、和作为侧基的包含含有经锂化的酚性羟基的芳香族部分的基团，所述主链也可以被交联。
8.根据权利要求3～7中任一项所述的电解质组合物，其中，进一步含有阴离子受体。
9.根据权利要求3～7中任一项所述的电解质组合物，其中，进一步含有能够接受经碱金属化的酚性羟基或其阴离子的氧原子上的非共价电子对的低分子化合物。
10.根据权利要求3～9中任一项所述的电解质组合物，其中，锂离子的迁移率为0.5以上。
11.一种含碱金属聚合物的制造方法，其包括：
12.一种含碱金属聚合物，其是通过使包含第1单体和第2单体的单体聚合而得到原料聚合物、并将所述原料聚合物的经水解而成为羟基的基团转换成-om基而得到的含碱金属聚合物，所述第1单体为下述式(a')所表示的单体(a’)中的至少一种，所述第2单体为下述式(b’)所表示的单体(b’)及下述式(c’)所表示的单体(c’)中的至少一者，m为li、na或k，
13.一种电池，其包含权利要求1或2所述的聚合物、权利要求12所述的含碱金属聚合物或权利要求3～10中任一项所述的电解质组合物。
