特表 2023-511906 イオン性モノマーをベースとするポリマー、これを含む組成物、これを製造する方法、および電気化学的用途におけるその使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-23

(54)【発明の名称】イオン性モノマーをベースとするポリマー、これを含む組成物、これを製造する方法、および電気化学的用途におけるその使用

(51)【国際特許分類】

   C08G 75/30 20060101AFI20230315BHJP

   H01M 4/62 20060101ALI20230315BHJP

   H01M 4/485 20100101ALI20230315BHJP

   H01M 4/505 20100101ALI20230315BHJP

   H01M 4/525 20100101ALI20230315BHJP

   H01M 4/48 20100101ALI20230315BHJP

   H01M 4/58 20100101ALI20230315BHJP

   H01M 4/36 20060101ALI20230315BHJP

   H01M 10/0565 20100101ALI20230315BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20230315BHJP

   H01M 10/054 20100101ALI20230315BHJP

   C08G 65/334 20060101ALI20230315BHJP

   C08G 63/688 20060101ALI20230315BHJP

   C08L 81/10 20060101ALI20230315BHJP

   C08L 71/02 20060101ALI20230315BHJP

   C08L 67/04 20060101ALI20230315BHJP

   C08F 299/02 20060101ALI20230315BHJP

   H01G 11/56 20130101ALI20230315BHJP

   H01G 11/38 20130101ALI20230315BHJP

   G02F 1/1516 20190101ALI20230315BHJP

   H01M 4/13 20100101ALI20230315BHJP

   H01B 1/06 20060101ALI20230315BHJP

   H01B 1/12 20060101ALI20230315BHJP

【ＦＩ】

C08G75/30

H01M4/62 Z

H01M4/485

H01M4/505

H01M4/525

H01M4/48

H01M4/58

H01M4/36 C

H01M10/0565

H01M10/052

H01M10/054

C08G65/334

C08G63/688

C08L81/10

C08L71/02

C08L67/04

C08F299/02

H01G11/56

H01G11/38

G02F1/1516

H01M4/13

H01B1/06 A

H01B1/12 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022544291

(86)(22)【出願日】2021-01-22

(85)【翻訳文提出日】2022-09-15

(86)【国際出願番号】 CA2021050071

(87)【国際公開番号】W WO2021146815

(87)【国際公開日】2021-07-29

(31)【優先権主張番号】62/965,560

(32)【優先日】2020-01-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/977,521

(32)【優先日】2020-02-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】20206000.0

(32)【優先日】2020-11-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】513138072

【氏名又は名称】ハイドロ－ケベック

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】ダイグル， ジャン－クリストフ

(72)【発明者】

【氏名】ラルーシェ， アニー－ピエ

(72)【発明者】

【氏名】チャレスト， パトリック

(72)【発明者】

【氏名】ジェルフィ， アブデルバスト

(72)【発明者】

【氏名】ドンティニー， マルタン

(72)【発明者】

【氏名】アルマンド， ミシェル

(72)【発明者】

【氏名】ザジブ， カリム

(72)【発明者】

【氏名】ヒンテンナッハ， アンドレアス

【テーマコード（参考）】

2K101

4J002

4J005

4J029

4J030

4J127

5E078

5G301

5H029

5H050

【Ｆターム（参考）】

2K101AA22

2K101DA01

2K101DB06

4J002CF201

4J002CH051

4J002CN051

4J002GQ02

4J005AA04

4J005BD06

4J029AA01

4J029AB01

4J029AC01

4J029AD01

4J029AE18

4J029EG09

4J029JC352

4J030BA22

4J030BB54

4J030BC02

4J030BC08

4J030BC12

4J030BD01

4J030BD08

4J030BD22

4J030BF13

4J030BG04

4J030BG05

4J030BG06

4J127BB031

4J127BB041

4J127BB091

4J127BB111

4J127BB221

4J127BC021

4J127BC061

4J127BC151

4J127BD111

4J127BE511

4J127BE51Y

4J127BF011

4J127BF01X

4J127BF141

4J127BF14X

4J127BF161

4J127BF16X

4J127BF221

4J127BF22X

4J127BG001

4J127BG00X

4J127BG081

4J127BG08X

4J127BG121

4J127BG12X

4J127BG131

4J127BG13X

4J127BG221

4J127BG22X

4J127BG271

4J127BG27Y

4J127BG331

4J127BG33X

4J127FA35

5E078AA15

5E078AB01

5E078BA41

5E078DA11

5G301CA16

5G301CA17

5G301CD01

5H029AJ06

5H029AK01

5H029AK02

5H029AK03

5H029AL03

5H029AM16

5H050AA12

5H050BA15

5H050BA17

5H050CA02

5H050CA07

5H050CB03

5H050DA10

5H050DA11

5H050EA08

5H050EA23

5H050FA16

(57)【要約】

本技術は、電気化学的用途、特に電池、エレクトロクロミックデバイスおよびスーパーキャパシタなどの電気化学アキュムレータに使用するための、少なくとも２つの官能基を含む少なくとも１種の化合物と金属ビス（ハロスルホニル）イミドとの間の反応生成物を含む少なくとも１つの繰り返し単位を含むイオン性ポリマーに関する。

本技術はまた、ポリマー組成物、固体ポリマー電解質組成物、固体ポリマー電解質、前記イオン性ポリマーを含む電極材料に関する。電気化学セルおよび電気化学アキュムレータにおけるそれらの使用、ならびにその製造プロセスも記載されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つの官能基を含む式１の少なくとも１種の化合物と式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミド：

【化75】

［式中、
Ａは、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシＣ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリエーテルおよび直鎖状または分岐状ポリエステルから選択される、置換されているまたは非置換の有機基であり、
Ｘ_１およびＸ_２は、ヒドロキシル基、チオール基およびアミン基から独立しておよび出現ごとに選択される官能基であり、
Ｘ_３およびＸ_４は、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからそれぞれ独立して選択されるハロゲン原子であり、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンである］
との間の反応生成物を含む少なくとも１つの繰り返し単位を含むイオン性ポリマー。

【請求項2】

Ｘ_３およびＸ_４が、どちらも塩素原子である、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項3】

Ｍ^ｎ＋が、Ｎａ^＋、Ｋ^＋およびＬｉ^＋イオンからなる群から選択されるアルカリ金属イオンである、請求項１または２に記載のイオン性ポリマー。

【請求項4】

Ｍ^ｎ＋がＬｉ^＋である、請求項３に記載のイオン性ポリマー。

【請求項5】

Ｘ_１およびＸ_２が、どちらもヒドロキシル基である、請求項１から４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項6】

前記式１の化合物が、グリセロール、アルカンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、１，２－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，２－ペンタンジオール、エトヘキサジオール、ｐ－メンタン－３，８－ジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、ポリカプロラクトンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ポリエチレングリコール、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１，６－ヘキサンジオール、およびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される、請求項５に記載のイオン性ポリマー。

【請求項7】

前記式１の化合物がグリコールである、請求項６に記載のイオン性ポリマー。

【請求項8】

前記式１の化合物がグリセロールである、請求項６に記載のイオン性ポリマー。

【請求項9】

前記式１の化合物が、アルカンジアミン、１，３－プロパンジアミン、１，４－ブタンジアミン、１，５－ペンタンジアミン、１，６－ヘキサンジアミン、１，８－オクタンジアミン、１，２－プロパンジアミン、１，２－ブタンジアミン、２，３－ブタンジアミン、１，３－ブタンジアミン、１，２－ペンタンジアミン、２，４－ジアミノ－２－メチルペンタン、エチレンジアミン、１，８－ジアミノ－３，６－ジオキサオクタン、１，１１－ジアミノ－３，６，９－トリオキサウンデカン、４，９－ジオキサ－１，１２－ドデカンジアミン、１，１４－ジアミノ－３，６，９，１２－テトラオキサテトラデカン、ポリ（エチレングリコール）ジアミン、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）という商標名で市販されているＤ、ＥＤまたはＥＤＲシリーズの製品、およびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項10】

前記式１の化合物が、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤ－６００、ＥＤ－９００およびＥＤ－２００３から選択されるＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄシリーズの製品である、請求項９に記載のイオン性ポリマー。

【請求項11】

前記式１の化合物が、式Ｈ_２ＮＣＨ_２ＣＨ_２（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎＮＨ_２［式中、ｎは、１または２である］のポリ（エチレングリコール）ジアミンである、請求項９に記載のイオン性ポリマー。

【請求項12】

Ａが、必要に応じて置換されている直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンであり、前記式１の化合物が、式３：

【化76】

［式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、請求項１に定義されている通りであり、
Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩから選択されるハロゲン原子、ならびにＣ_１～Ｃ_１０アルキル、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびオキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される直鎖状または分岐状置換基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｌは、１～１０の範囲の数である］
の化合物である、請求項１から４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項13】

Ｘ_１およびＸ_２が、どちらもヒドロキシル基である、請求項１２に記載のイオン性ポリマー。

【請求項14】

Ｒ_１およびＲ_２が、水素原子、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、フッ素原子、ならびにＣ_１～Ｃ_１０アルキル、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびオキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される直鎖状または分岐状置換基から独立しておよび出現ごとに選択される、請求項１２または１３に記載のイオン性ポリマー。

【請求項15】

Ａが、直鎖状または分岐状の必要に応じて置換されているポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンであり、前記式１の化合物が、式４：

【化77】

［式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、請求項１に定義されている通りであり、
ｍは、１～６８の範囲の数である］
の化合物である、請求項１から４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項16】

Ｘ_１およびＸ_２が、どちらもヒドロキシル基である、請求項１５に記載のイオン性ポリマー。

【請求項17】

ｍが、１～１０の範囲の数である、請求項１５または１６に記載のイオン性ポリマー。

【請求項18】

Ａが、直鎖状または分岐状の必要に応じて置換されているポリエーテルであり、前記式１の化合物が、式５：

【化78】

［式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、請求項１に定義されている通りであり、
Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｎ、ｏおよびｐは、ポリエーテルの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約２２０ｇ／ｍｏｌ～約２，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択され、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の範囲内に含まれるように選択され、
ｏは、約２～約３９の範囲の数である］
の化合物である、請求項１から４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項19】

Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５が、メチル基である、請求項１８に記載のイオン性ポリマー。

【請求項20】

Ｘ_１およびＸ_２が、どちらもアミン基である、請求項１８または１９に記載のイオン性ポリマー。

【請求項21】

Ａが、ポリカプロラクトンなどの、必要に応じて置換されている脂肪族ポリエステルであり、前記式１の化合物が、式７：

【化79】

［式中、
ｔおよびｕは、１～１０の範囲の数である］
の化合物である、請求項１から４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項22】

前記イオン性ポリマーが、式８（ａ）の少なくとも１つの繰り返し単位を含む、または式８（ｂ）のポリマーである：

【化80】

［式中、
Ａは、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシＣ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリエーテルおよび直鎖状または分岐状ポリエステルから、独立しておよび出現ごとに選択される、置換されているまたは非置換の有機基であり、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子およびＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ_６は、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基およびＲ_７－Ｘ_５－Ａ－Ｘ_６－基から選択され、
Ｒ_７は、アクリレート、メタクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、カルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート カルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから独立して出現ごとに選択される、架橋性基であり、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
ｖは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項23】

Ｍ^ｎ＋が、Ｎａ^＋、Ｋ^＋およびＬｉ^＋イオンからなる群から選択されるアルカリ金属イオンである、請求項２２に記載のイオン性ポリマー。

【請求項24】

Ｍ^ｎ＋がＬｉ^＋である、請求項２２または２３に記載のイオン性ポリマー。

【請求項25】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも酸素原子である、請求項２２から２４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項26】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも硫黄原子である、請求項２２から２４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項27】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらもＮＨ基である、請求項２２から２４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項28】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項２２から２７のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項29】

前記イオン性ポリマーが、式９：

【化81】

［式中、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子およびＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩから選択されるハロゲン原子、ならびにＣ_１～Ｃ_１０アルキル、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびオキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される直鎖状または分岐状置換基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｌは、１～１０の範囲の数であり、
ｗは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つの繰り返し単位を含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項30】

Ｍ^ｎ＋が、Ｎａ^＋、Ｋ^＋およびＬｉ^＋イオンからなる群から選択されるアルカリ金属イオンである、請求項２９に記載のイオン性ポリマー。

【請求項31】

Ｍ^ｎ＋がＬｉ^＋である、請求項２９または３０に記載のイオン性ポリマー。

【請求項32】

Ｒ_１およびＲ_２が、水素原子、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、フッ素原子、ならびにＣ_１～Ｃ_１０アルキル、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびオキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される直鎖状または分岐状置換基から独立しておよび出現ごとに選択される、請求項２９から３１のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項33】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも酸素原子である、請求項２９から３２のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項34】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも硫黄原子である、請求項２９から３２のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項35】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらもＮＨ基である、請求項２９から３２のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項36】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８ ０００ｇ／ｍｏｌ～約６０ ０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項２９から３５のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項37】

前記イオン性ポリマーが、式１０：

【化82】

［式中、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｍは、１～６８の範囲の数であり、
ｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つの繰り返し単位を含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項38】

Ｍ^ｎ＋が、Ｎａ^＋、Ｋ^＋およびＬｉ^＋イオンからなる群から選択されるアルカリ金属イオンである、請求項３７に記載のイオン性ポリマー。

【請求項39】

Ｍ^ｎ＋がＬｉ^＋である、請求項３７または３８に記載のイオン性ポリマー。

【請求項40】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも酸素原子である、請求項３７から３９のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項41】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも硫黄原子である、請求項３７から３９のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項42】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらもＮＨ基である、請求項３７から３９のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項43】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項３７から４２のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項44】

前記イオン性ポリマーが、式１１：

【化83】

［式中、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の範囲にあるように選択され、
ｏは、約２～約３９の範囲の数であり、
ｙは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つの繰り返し単位を含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項45】

Ｍ^ｎ＋が、Ｎａ^＋、Ｋ^＋およびＬｉ^＋イオンからなる群から選択されるアルカリ金属イオンである、請求項４４に記載のイオン性ポリマー。

【請求項46】

Ｍ^ｎ＋がＬｉ^＋である、請求項４４または４５に記載のイオン性ポリマー。

【請求項47】

Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５が、メチル基である、請求項４４から４６のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項48】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも酸素原子である、請求項４４から４７のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項49】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも硫黄原子である、請求項４４から４７のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項50】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも－ＮＨ基である、請求項４４から４７のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項51】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項４４から５０のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項52】

前記イオン性ポリマーが、式１２：

【化84】

［式中、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
ｔおよびｕは、１～１０の範囲の数であり、
ｚは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つの繰り返し単位を含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項53】

Ｍ^ｎ＋が、Ｎａ^＋、Ｋ^＋およびＬｉ^＋イオンからなる群から選択されるアルカリ金属イオンである、請求項５２に記載のイオン性ポリマー。

【請求項54】

Ｍ^ｎ＋がＬｉ^＋である、請求項５２または５３に記載のイオン性ポリマー。

【請求項55】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項５２から５４のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項56】

前記イオン性ポリマーが、式１３：

【化85】

［式中、
ｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項57】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項５６に記載のイオン性ポリマー。

【請求項58】

前記イオン性ポリマーが、式１４：

【化86】

［式中、
ｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項59】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項５８に記載のイオン性ポリマー。

【請求項60】

前記イオン性ポリマーが、式１５：

【化87】

［式中、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子およびＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項61】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも酸素原子である、請求項６０に記載のイオン性ポリマー。

【請求項62】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも硫黄原子である、請求項６０に記載のイオン性ポリマー。

【請求項63】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらもＮＨ基である、請求項６０に記載のイオン性ポリマー。

【請求項64】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８ ０００ｇ／ｍｏｌ～約６０ ０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項６０から６３のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項65】

前記イオン性ポリマーが、式１６：

【化88】

［式中、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項66】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも酸素原子である、請求項６５に記載のイオン性ポリマー。

【請求項67】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも硫黄原子である、請求項６５に記載のイオン性ポリマー。

【請求項68】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも－ＮＨ基である、請求項６５に記載のイオン性ポリマー。

【請求項69】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項６５から６８のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項70】

前記イオン性ポリマーが、式１７：

【化89】

［式中、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項71】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも酸素原子である、請求項７０に記載のイオン性ポリマー。

【請求項72】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも硫黄原子である、請求項７０に記載のイオン性ポリマー。

【請求項73】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも－ＮＨ基である、請求項７０に記載のイオン性ポリマー。

【請求項74】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項７０から７３のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項75】

前記イオン性ポリマーが、式１８：

【化90】

［式中、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項76】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも酸素原子である、請求項７５に記載のイオン性ポリマー。

【請求項77】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも硫黄原子である、請求項７５に記載のイオン性ポリマー。

【請求項78】

Ｘ_５およびＸ_６が、どちらも－ＮＨ基である、請求項７５に記載のイオン性ポリマー。

【請求項79】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて３約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項７５から７８のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー。

【請求項80】

前記イオン性ポリマーが、式１９：

【化91】

［式中、
ｗは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項81】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項８０に記載のイオン性ポリマー。

【請求項82】

前記イオン性ポリマーが、式２０：

【化92】

［式中、
ｗは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項83】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項８２に記載のイオン性ポリマー。

【請求項84】

前記イオン性ポリマーが、式２１：

【化93】

［式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の範囲にあるように選択され、
ｏは、約２～約３９の範囲の数であり、
ｙは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項85】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項８４に記載のイオン性ポリマー。

【請求項86】

前記イオン性ポリマーが、式２２：

【化94】

［式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の範囲にあるように選択され、
ｏは、約２～約３９の範囲の数であり、
ｙは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項87】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項８６に記載のイオン性ポリマー。

【請求項88】

前記イオン性ポリマーが、式２３：

【化95】

［式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の範囲にあるように選択され、
ｏは、約２～約３９の範囲の数であり、
ｙは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項89】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項８８に記載のイオン性ポリマー。

【請求項90】

前記イオン性ポリマーが、式２４：

【化96】

［式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の範囲にあるように選択され、
ｏは、約２～約３９の範囲の数であり、
ｙは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項91】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項９０に記載のイオン性ポリマー。

【請求項92】

前記イオン性ポリマーが、式２５：

【化97】

［式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の範囲にあるように選択され、
ｏは、約２～約３９の範囲の数であり、
ｙは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項93】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項９２に記載のイオン性ポリマー。

【請求項94】

前記イオン性ポリマーが、式２６：

【化98】

［式中、
ｗおよびｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項95】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項９４に記載のイオン性ポリマー。

【請求項96】

前記イオン性ポリマーが、式２７：

【化99】

［式中、
ｗおよびｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項97】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項９６に記載のイオン性ポリマー。

【請求項98】

前記イオン性ポリマーが、式２８：

【化100】

［式中、
ｗおよびｘは、前記イオン性ポリマーの数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間となるように選択される数である］
の少なくとも１つのフラグメントを含む、請求項１に記載のイオン性ポリマー。

【請求項99】

前記イオン性ポリマーの前記数平均分子量が、上限値および下限値を含めて約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間である、請求項９８に記載のイオン性ポリマー。

【請求項100】

請求項１から９９のいずれか一項に記載の少なくとも１種のイオン性ポリマーを含む、ポリマー組成物。

【請求項101】

前記ポリマー組成物が、少なくとも１つの追加の構成成分または添加剤をさらに含む、請求項１００に記載のポリマー組成物。

【請求項102】

前記追加の構成成分または添加剤が、イオン伝導体、無機粒子、ガラス粒子、セラミック粒子およびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される、請求項１０１に記載のポリマー組成物。

【請求項103】

前記追加の構成成分または添加剤が、充填剤添加剤である、請求項１０１または１０２に記載のポリマー組成物。

【請求項104】

前記充填剤添加剤が、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）および二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）粒子またはナノ粒子から選択される、請求項１０３に記載のポリマー組成物。

【請求項105】

前記ポリマー組成物が、固体ポリマー電解質組成物である、請求項１００から１０４のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項106】

前記ポリマー組成物が、電極材料用の結合剤である、請求項１００から１０４のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項107】

前記ポリマー組成物が、電気化学セルに使用される、請求項１００から１０４のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項108】

前記ポリマー組成物が、スーパーキャパシタに使用される、請求項１００から１０４のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項109】

前記スーパーキャパシタが、炭素－炭素スーパーキャパシタである、請求項１０８に記載のポリマー組成物。

【請求項110】

前記ポリマー組成物が、エレクトロクロミック材料に使用される、請求項１００から１０４のいずれか一項に記載のポリマー組成物。

【請求項111】

請求項１から９９のいずれかに記載のイオン性ポリマー、または請求項１００から１０４のいずれかに記載のポリマー組成物を含む、固体ポリマー電解質組成物。

【請求項112】

前記固体ポリマー電解質組成物が、少なくとも１種の塩をさらに含む、請求項１１１に記載の固体ポリマー電解質組成物。

【請求項113】

前記塩がイオン性塩である、請求項１１２に記載の固体ポリマー電解質組成物。

【請求項114】

前記イオン性塩が、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩およびマグネシウム塩から選択される、請求項１１３に記載の固体ポリマー電解質組成物。

【請求項115】

前記イオン性塩がリチウム塩である、請求項１１４に記載の固体ポリマー電解質組成物。

【請求項116】

前記リチウム塩が、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）、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（ＬｉＢＦ_４）、リチウムビス（オキサラト）ボレート（ＬｉＢＯＢ）、硝酸リチウム（ＬｉＮＯ_３）、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（ＬｉＣｌＯ_４）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ_６）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＳＯ_３ＣＦ_３）（ＬｉＴｆ）、フルオロアルキルリン酸リチウムＬｉ［ＰＦ_３（ＣＦ_２ＣＦ_３）_３］（ＬｉＦＡＰ）、テトラキス（トリフルオロアセトキシ）ホウ酸リチウムＬｉ［Ｂ（ＯＣＯＣＦ_３）_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（Ｃ_６Ｏ_２）_２］（ＬｉＢＢＢ）、およびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される、請求項１１５に記載の固体ポリマー電解質組成物。

【請求項117】

前記固体ポリマー電解質組成物が、少なくとも１つの追加の構成成分または添加剤をさらに含む、請求項１１１から１１６のいずれか一項に記載の固体ポリマー電解質組成物。

【請求項118】

前記追加の構成成分または添加剤が、イオン伝導性材料、無機粒子、ガラス粒子、セラミック粒子およびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される、請求項１１７に記載の固体ポリマー電解質組成物。

【請求項119】

請求項１から９９のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー、または請求項１１１から１１８のいずれか一項に記載の固体ポリマー電解質組成物を含む、固体ポリマー電解質であって、前記イオン性ポリマーが、必要に応じて架橋されている、固体ポリマー電解質。

【請求項120】

電気化学的活性材料、および請求項１から９９のいずれか一項に記載のイオン性ポリマーまたは請求項１００から１０４のいずれか一項に記載のポリマー組成物を含む、電極材料。

【請求項121】

前記ポリマーまたは前記ポリマー組成物が、結合剤である、請求項１２０に記載の電極材料。

【請求項122】

前記電気化学的活性材料が、粒子の形態にある、請求項１２０または１２１に記載の電極材料。

【請求項123】

前記電気化学的活性材料が、金属酸化物、リチウム金属酸化物、金属リン酸塩、リチオ化金属リン酸塩、チタン酸塩、およびチタン酸リチウムから選択される、請求項１２０から１２２のいずれか一項に記載の電極材料。

【請求項124】

前記電気化学的活性材料の前記金属が、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）およびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される、請求項１２３に記載の電極材料。

【請求項125】

前記電極材料が、少なくとも１種の電子伝導性材料をさらに含む、請求項１２０から１２４のいずれか一項に記載の電極材料。

【請求項126】

前記電子伝導性材料が、カーボンブラック、アセチレンブラック、グラファイト、グラフェン、炭素繊維、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブおよびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される、請求項１２５に記載の電極材料。

【請求項127】

前記電子伝導性材料がアセチレンブラックである、請求項１２６に記載の電極材料。

【請求項128】

前記電極材料が、少なくとも１つの追加の構成成分または添加剤をさらに含む、請求項１２０から１２７のいずれか一項に記載の電極材料。

【請求項129】

前記追加の構成成分または添加剤が、イオン伝導体、無機粒子、ガラスまたはセラミック粒子、ナノセラミックスおよび塩から選択される、請求項１２８に記載の電極材料。

【請求項130】

前記追加の構成成分または添加剤が、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２およびＳｉＯ_２から選択される、請求項１２８または１２９に記載の電極材料。

【請求項131】

前記電極材料が、正極材料である、請求項１２０から１３０のいずれか一項に記載の電極材料。

【請求項132】

前記電極材料が、負極材料である、請求項１２０から１３０のいずれか一項に記載の電極材料。

【請求項133】

前記電気化学的活性材料が、チタン酸リチウムである、請求項１３２に記載の電極材料。

【請求項134】

前記チタン酸リチウムが、炭素をコーティングしたチタン酸リチウムである、請求項１３３に記載の電極材料。

【請求項135】

集電器上に、請求項１２０から１３４のいずれか一項に記載の電極材料を含む電極。

【請求項136】

負極、正極および電解質を備える電気化学セルであって、前記負極、前記正極および前記電解質のうちの少なくとも１つが、請求項１から９９のいずれかに記載のイオン性ポリマー、または請求項１００から１０４のいずれかに記載のポリマー組成物を含む、電気化学セル。

【請求項137】

負極、正極および電解質を備える電気化学セルであって、前記負極および前記正極のうちの少なくとも１つが、請求項１３５に記載の通りである、電気化学セル。

【請求項138】

負極、正極および請求項１１９に記載の固体ポリマー電解質を備える電気化学セル。

【請求項139】

請求項１３６から１３８のいずれか一項に記載の電気化学セルを少なくとも１つ備える、電気化学アキュムレータ。

【請求項140】

前記電気化学アキュムレータが、リチウム電池、リチウム－イオン電池、ナトリウム電池、ナトリウム－イオン電池、マグネシウム電池およびマグネシウム－イオン電池から選択される電池である、請求項１３９に記載の電気化学アキュムレータ。

【請求項141】

前記電池が、リチウム電池またはリチウム－イオン電池である、請求項１４０に記載の電気化学アキュムレータ。

【請求項142】

請求項１から９９のいずれか一項に記載のイオン性ポリマー、または請求項１００から１０４のいずれか一項に記載のポリマー組成物を調製する方法であって、以下：
（ｉ）式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップ、および
（ｉｉ）式１の少なくとも１種の化合物を式２の前記金属ビス（ハロスルホニル）イミドと反応させるステップ
を含む、方法。

【請求項143】

前記方法が、ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップをさらに含む、請求項１４２に記載の方法。

【請求項144】

ビス（ハロスルホニル）イミドを調製する前記ステップが、少なくとも１種のハロゲン化剤の存在下で、スルファミン酸とハロスルホン酸との間の反応によって行われる、請求項１４３に記載の方法。

【請求項145】

前記ハロゲン化剤が、三塩化リン、五塩化リン、塩化チオニル、フッ化チオニル、オキシ塩化リンおよび塩化オキサリルから選択される、請求項１４４に記載の方法。

【請求項146】

前記ハロゲン化剤が塩化チオニルである、請求項１４４または１４５に記載の方法。

【請求項147】

前記ハロスルホン酸がクロロスルホン酸である、請求項１４４から１４６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項148】

ビス（ハロスルホニル）イミドを調製する前記ステップが、上限値および下限値を含めて、約６０℃～約１５０℃、または約７０℃～約１４５℃、または約８０℃～約１４０℃、または約９０℃～約１００℃、または約１１０℃～約１４０℃、または約１２０℃～約１４０℃、または約１２５℃～約１４０℃、または約１２５℃～約１３５℃の範囲の温度で行われる、請求項１４３から１４７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項149】

ビス（ハロスルホニル）イミドを調製する前記ステップが、約１３０℃の温度で約２４時間、行われる、請求項１４３から１４８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項150】

前記ビス（ハロスルホニル）イミドが、ビス（クロロスルホニル）イミドである、請求項１４３から１４９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項151】

金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製する前記ステップが、必要に応じて溶媒の存在下、ビス（ハロスルホニル）イミドと少なくとも１種のメタル化剤との間のメタル化反応によって行われる、請求項１４２から１５０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項152】

前記メタル化剤が、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムおよびマグネシウムから選択されるアルカリ金属を含む、請求項１５１に記載の方法。

【請求項153】

前記メタル化剤が、リチウム、ナトリウムおよびカリウムから選択されるアルカリ金属を含む、請求項１５２に記載の方法。

【請求項154】

前記メタル化剤が、リチオ化剤である、請求項１５３に記載の方法。

【請求項155】

前記リチオ化剤が、水酸化リチウム、炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、水素化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、式ＲＣＯ_２Ｌｉ（式中、Ｒは、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基または芳香族炭化水素である）のカルボン酸リチウム、シュウ酸リチウムおよび金属リチウムから選択される、請求項１５４に記載の方法。

【請求項156】

前記リチオ化剤が塩化リチウム（ＬｉＣｌ）である、請求項１５４または１５５に記載の方法。

【請求項157】

前記溶媒が、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、ジメチルアセトアミド、四塩化炭素、クロロホルム、アセトニトリル、テトラヒドロフランおよびそれらの少なくとも２種の混和性の組合せから選択される、請求項１５１から１５６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項158】

前記溶媒が、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドである、請求項１５７に記載の方法。

【請求項159】

金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製する前記ステップが、上限値および下限値を含めて、約２０℃～約１５０℃、または約３０℃～約１３５℃、または約４０℃～約１３０℃、または約５０℃～約１２５℃、または約６０℃～約１２０℃、または約７０℃～約１１５℃、または約８０℃～約１１０℃、または約９０℃～約１０５℃の範囲の温度で行われる、請求項１４２から１５８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項160】

金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製する前記ステップが、約１００℃の温度で行われる、請求項１４２から１５８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項161】

金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製する前記ステップが、上限値および下限値を含めて、約１０時間～約４８時間、または約１０時間～約２４時間、または約１２時間～約２４時間の範囲の期間、行われる、請求項１４２から１５９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項162】

金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製する前記ステップが、上限値および下限値を含めて約１２時間～約２４時間の範囲の期間、行われる、請求項１６１に記載の方法。

【請求項163】

式１の少なくとも１種の化合物を前記式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドと反応させる前記ステップが重合ステップである、請求項１４２から１６２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項164】

前記重合が重縮合によって行われる、請求項１６３に記載の方法。

【請求項165】

前記重合がポリエステル化によって行われる、請求項１６３に記載の方法。

【請求項166】

前記ポリエステル化がＦｉｓｃｈｅｒエステル化反応によって行われる、請求項１６５に記載の方法。

【請求項167】

前記ポリエステル化がＳｔｅｇｌｉｃｈエステル化反応によって行われる、請求項１６５に記載の方法。

【請求項168】

式１の少なくとも１種の化合物を前記式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドと反応させる前記ステップが、溶媒の存在下で行われる、請求項１４２から１６７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項169】

前記溶媒が、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、ジメチルアセトアミド、四塩化炭素、クロロホルム、アセトニトリル、テトラヒドロフランおよびそれらの少なくとも２種の混和性の組合せから選択される、請求項１６８に記載の方法。

【請求項170】

前記溶媒が、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドである、請求項１６９に記載の方法。

【請求項171】

前記重合ステップが、少なくとも１種の塩基、ならびに必要に応じて少なくとも１種の重合触媒、および／または少なくとも１種の共触媒、および／または必要に応じて少なくとも１種のアシル化触媒の存在下で行われる、請求項１６３から１７０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項172】

前記重合触媒が、酸性触媒、求核性触媒およびホウ素系触媒からなる群から選択される、請求項１７１に記載の方法。

【請求項173】

前記酸性触媒がルイス酸触媒である、請求項１７２に記載の方法。

【請求項174】

前記求核性触媒が、４－ジメチルアミノピリジン、ピリジンおよび他のピリジン誘導体からなる群から選択される、請求項１７２に記載の方法。

【請求項175】

前記求核性触媒が４－ジメチルアミノピリジンである、請求項１７４に記載の方法。

【請求項176】

前記ホウ素系触媒が、ホウ酸系触媒、ボロン酸系触媒またはボリン酸系触媒である、請求項１７２に記載の方法。

【請求項177】

前記重合触媒が、式Ａｒ_２ＢＯＨ（式中、Ａｒはアリール基である）のジアリールボロン酸、ジフェニルボロン酸、トリフルオロフェニルボロン酸、９Ｈ－９－ボラ－１０－チアアントラセン－９－オール、１０Ｈ－フェノキサボリニン－１０－オール、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、アシルフルオロボレート、トリエチルオキソニウムフルオロボレート、三フッ化ホウ素エーテル錯体、三フッ化ホウ素、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボランおよび適合する場合にはそれらの少なくとも２種の組合せから選択される、請求項１７２に記載の方法。

【請求項178】

前記塩基が、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン、ピリジンおよびピリジン誘導体からなる群から選択される、請求項１６３から１７７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項179】

前記塩基がトリエチルアミンである、請求項１７８に記載の方法。

【請求項180】

前記方法が、後官能基化ステップまたは後重合修飾ステップをさらに含む、請求項１４２から１７９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項181】

前記後官能基化ステップまたは前記後重合修飾ステップが、少なくとも１つの架橋性官能基を導入するために行われる、請求項１８０に記載の方法。

【請求項182】

前記後官能基化ステップまたは前記後重合修飾ステップが、少なくとも１つの官能基と架橋性官能基の少なくとも１つの前駆体との間で反応させることによって行われる、請求項１８１に記載の方法。

【請求項183】

前記架橋性官能基が、アクリレート、メタクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される、請求項１８１または１８２に記載の方法。

【請求項184】

前記方法が、分離ステップまたは精製ステップをさらに含む、請求項１４２から１８３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項185】

前記分離ステップまたは精製ステップが、液体クロマトグラフィー法またはろ過法によって行われる、請求項１８４に記載の方法。

【請求項186】

前記液体クロマトグラフィー法が、立体排除クロマトグラフィーである、請求項１８５に記載の方法。

【請求項187】

前記ろ過法が膜ろ過法である、請求項１８５に記載の方法。

【請求項188】

前記膜ろ過法が膜ナノろ過法または膜限外ろ過法である、請求項１８７に記載の方法。

【請求項189】

前記膜ろ過法が膜限外ろ過法である、請求項１８８に記載の方法。

【請求項190】

前記膜が、１，０００ＤＡの分子量カットオフ限界を有する、請求項１８９に記載の方法。

【請求項191】

前記方法が、前記ポリマー組成物をコーティングするステップをさらに含む、請求項１４２から１９０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項192】

前記コーティングするステップが、ドクターブレードコーティング法、コンマコーティング法、リバース－コンマコーティング法、印刷法、グラビアコーティング法およびスロットダイコーティング法から選択される少なくとも１つの方法によって行われる、請求項１９１に記載の方法。

【請求項193】

前記コーティングするステップが、ドクターブレードコーティング法およびスロットダイコーティング法から選択される少なくとも１つの方法によって行われる、請求項１９２に記載の方法。

【請求項194】

前記方法が、前記ポリマー組成物を乾燥して、あらゆる残留溶媒および／または水を除去するステップをさらに含む、請求項１４２から１９３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項195】

前記ポリマー組成物を乾燥する前記ステップ、および前記ポリマー組成物をコーティングする前記ステップが同時に行われる、請求項１９４に記載の方法。

【請求項196】

前記方法が、架橋ステップをさらに含む、請求項１４２から１９５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項197】

前記架橋ステップが、ＵＶ照射によって、加熱処理によって、マイクロ波照射によって、電子線下で、ガンマ線照射によって、またはＸ線照射によって行われる、請求項１９６に記載の方法。

【請求項198】

前記架橋ステップが、ＵＶ照射、加熱処理によって、または電子線下で行われる、請求項１９７に記載の方法。

【請求項199】

前記架橋ステップが、架橋剤、熱開始剤、光開始剤、触媒、可塑剤のうちの少なくとも１種、またはそれらの少なくとも２種の組合せの存在下で行われる、請求項１９６から１９８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項200】

前記架橋剤が、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（商標）６５１）である、請求項１９９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本出願は、適用法の下、すべての目的のため、それらの内容の全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０２０年１月２４日出願の米国仮特許出願第６２／９６５，５６０号、２０２０年２月１７日出願の米国仮特許出願第６２／９７７，５２１号、および２０２０年１１月５日出願の欧州特許出願第２０ ２０６ ０００．０号への優先権を主張する。

【0002】

技術分野
本出願は、ポリマーの分野、および電気化学的用途におけるそれらの使用に関する。より詳細には、本出願は、固体ポリマー電解質、ポリマー組成物、固体ポリマー電解質組成物、それらの製造プロセスの分野、および電気化学セル、エレクトロクロミックデバイス、スーパーキャパシタまたは電気化学アキュムレータにおける、特に全固体電池におけるそれらの使用に関する。

【背景技術】

【0003】

背景
固体ポリマー電解質は、液体電解質の使用に基づいたそれらの対応物よりも実質的に安全な、軽量の、可撓性が高く、かつ効率的な全固体電気化学システムの開発を可能にするので、多数の工業的用途にとって有望な材料である。

【0004】

固体ポリマー電解質は大きな利点があるにもかかわらず、その使用は、その電気化学的安定性に限りがあること、輸率が低いこと、およびイオン伝導率が比較的低いことが主に原因で、依然として限られている。実際に、従来の固体状態のポリマー電解質は、一般に高電圧操作（Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して≧４Ｖ）を支持しないので、従来の固体状態のポリマー電解質の電気化学的安定域（ｆｅｎｅｔｒｅ ｄｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｑｕｅ）は依然として比較的限られている。

【0005】

さらに、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）をベースとするものなどの従来の固体ポリマー電解質は、周囲温度におけるイオン伝導率問題に直面している。例えば、ポリマーが溶融状態にある場合、ＰＥＯのイオン伝導率は、１０^－３Ｓ．ｃｍ^－１の桁である（Ｈａｌｌｉｎａｎ ｅｔ ａｌ．， Ａｎｎｕａｌ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ４３ （２０１３）： ５０３－５２５）。しかし、イオン輸送は、アモルファス相で主に起こり、結晶相では低下し、ＰＥＯ系ポリマーのイオン伝導率は著しく低下する。実際に、ＰＥＯ系ポリマーのイオン伝導率は、その融点未満の操作温度では実質的に低下する（Ａｒｍａｎｄ， Ｍ． Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎｉｃｓ ９ （１９８３）： ７４５－７５４）。ＰＯＥ系ポリマーの架橋度もまた、特に、セグメントの移動度が低下するため、電気化学的安定性および低いイオン伝導率の問題に関連する。

【0006】

イオン伝導率が低いという問題を解決するための一般的な手法は、例えば、結晶化温度、すなわちガラス転移温度を低下させるモノマー単位を含む分岐状もしくはブロックＰＥＯ系ポリマーを使用することによって、またはイオン輸率を増大させることによってポリマー構造の結晶化度を低下させる、ポリマー構造の修飾を含む。この問題に対処するために使用される別の戦略は、その機械的強度を改善するため、ＰＥＯ系ポリマーに、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）およびアルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＯ_２）ナノ粒子などの、ナノスケールセラミック充填剤を配合することを含む。しかし、これらの充填剤の存在は、ポリマーの電気化学特性および／または機械特性が低下する一因となるおそれがある。

【0007】

したがって、従来の固体ポリマー電解質の欠点のうちの１つまたは複数を排除する固体ポリマー電解質の開発が必要とされている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】Ｈａｌｌｉｎａｎ ｅｔ ａｌ．， Ａｎｎｕａｌ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ４３ （２０１３）： ５０３－５２５

【非特許文献2】Ａｒｍａｎｄ， Ｍ． Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎｉｃｓ ９ （１９８３）： ７４５－７５４

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0009】

要旨
一態様によれば、本技術は、少なくとも２つの官能基を含む式１の少なくとも１種の化合物と式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミド：

【化1】

（式中、
Ａは、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシＣ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリエーテルおよび直鎖状または分岐状ポリエステルから選択される、置換されているまたは非置換の有機基であり、
Ｘ_１およびＸ_２は、ヒドロキシル基、チオール基およびアミン基から独立しておよび出現ごとに選択される官能基であり、
Ｘ_３およびＸ_４は、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからそれぞれ独立して選択されるハロゲン原子であり、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンである）
との間の反応生成物を含む少なくとも１つの繰り返し単位を含むイオン性ポリマーに関する。

【0010】

一実施形態では、式１の化合物は、グリセロール、アルカンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、１，２－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，２－ペンタンジオール、エトヘキサジオール、ｐ－メンタン－３，８－ジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、ポリカプロラクトンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ポリエチレングリコール、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１，６－ヘキサンジオール、他の類似のグリコールおよびジオール、ならびにそれらの少なくとも２種の組合せから選択される。

【0011】

別の実施形態では、式１の化合物は、アルカンジアミン、１，３－プロパンジアミン、１，４－ブタンジアミン、１，５－ペンタンジアミン、１，６－ヘキサンジアミン、１，８－オクタンジアミン、１，２－プロパンジアミン、１，２－ブタンジアミン、２，３－ブタンジアミン、１，３－ブタンジアミン、１，２－ペンタンジアミン、２，４－ジアミノ－２－メチルペンタン、エチレンジアミン、１，８－ジアミノ－３，６－ジオキサオクタン、１，１１－ジアミノ－３，６，９－トリオキサウンデカン、４，９－ジオキサ－１，１２－ドデカンジアミン、１，１４－ジアミノ－３，６，９，１２－テトラオキサテトラデカン、ポリ（エチレングリコール）ジアミン、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）という商標名で市販されているＤ、ＥＤまたはＥＤＲシリーズの製品、他の類似のジアミン、およびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される。

【0012】

別の実施形態では、Ａは、必要に応じて置換されている直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンであり、式１の化合物は、式３：

【化2】

（式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、本明細書において定義されている通りであり、
Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩから選択されるハロゲン原子、ならびにＣ_１～Ｃ_１０アルキル、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびオキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される直鎖状または分岐状置換基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｌは、１～１０の範囲の数である）
の化合物である。

【0013】

別の実施形態では、Ａは、直鎖状または分岐状の必要に応じて置換されているポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンであり、式１の化合物は、式４：

【化3】

（式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、本明細書において定義されている通りであり、
ｍは、１～６８の間の数である）
の化合物である。

【0014】

別の実施形態では、Ａは、直鎖状または分岐状の必要に応じて置換されているポリエーテルであり、式１の化合物は、式５：

【化4】

（式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、本明細書において定義されている通りであり、
Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｎ、ｏおよびｐは、ポリエーテルの数平均分子量が、約２２０ｇ／ｍｏｌ～約２，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択され、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の間となるように選択され、
ｏは、約２～約３９の間の数である）
の化合物である。

【0015】

別の実施形態では、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、メチル基である。

【0016】

別の実施形態では、Ｘ_１およびＸ_２は、どちらもアミン基である。

【0017】

別の実施形態では、Ａは、必要に応じて置換されている、ポリカプロラクトンなどの脂肪族ポリエステルであり、式１の化合物は、式７：

【化5】

（式中、
ｔおよびｕは、１～１０の範囲の数である）
の化合物である。

【0018】

別の態様によれば、本技術は、式８（ａ）の少なくとも１つの繰り返し単位を含むイオン性ポリマーに関するか、または式８（ｂ）のポリマーである：

【化6】

（式中、
Ａは、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシＣ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリエーテルおよび直鎖状または分岐状ポリエステルから、独立しておよび出現ごとに選択される、置換されているまたは非置換の有機基であり、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ_６は、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基およびＲ_７－Ｘ_５－Ａ－Ｘ_６－基から選択され、
Ｒ_７は、アクリレート、メタクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、カルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート カルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから独立して出現ごとに選択される、架橋性基であり、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
ｖは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）。

【0019】

別の態様によれば、本技術は、式９：

【化7】

（式中、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩから選択されるハロゲン原子、ならびにＣ_１～Ｃ_１０アルキル、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびオキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される直鎖状または分岐状置換基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｌは、１～１０の範囲の数であり、
ｗは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つの繰り返し単位を含むイオン性ポリマーに関する。

【0020】

別の態様によれば、本技術は、式１０：

【化8】

（式中、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｍは、１～６８の範囲の数であり、
ｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つの繰り返し単位を含むイオン性ポリマーに関する。

【0021】

別の態様によれば、本技術は、式１１：

【化9】

（式中、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の間となるように選択され、
ｏは、約２～約３９の間の数であり、
ｙは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つの繰り返し単位を含むイオン性ポリマーに関する。

【0022】

別の態様によれば、本技術は、式１２：

【化10】

（式中、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
ｔおよびｕは、１～１０の間の数であり、
ｚは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つの繰り返し単位を含むイオン性ポリマーに関する。

【0023】

別の態様によれば、本技術は、式１３：

【化11】

（式中、
ｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0024】

別の態様によれば、本技術は、式１４：

【化12】

（式中、
ｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0025】

別の態様によれば、本技術は、式１５：

【化13】

（式中、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0026】

別の態様によれば、本技術は、式１６：

【化14】

（式中、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0027】

別の態様によれば、本技術は、式１７：

【化15】

（式中、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0028】

別の態様によれば、本技術は、式１８：

【化16】

（式中、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子および－ＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
ｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0029】

別の態様によれば、本技術は、式１９：

【化17】

（式中、
ｗは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0030】

別の態様によれば、本技術は、式２０：

【化18】

（式中、
ｗは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0031】

別の態様によれば、本技術は、式２１：

【化19】

（式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の間となるように選択され、
ｏは、約２～約３９の間の数であり、
ｙは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0032】

別の態様によれば、本技術は、式２２：

【化20】

（式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の間となるように選択され、
ｏは、約２～約３９の間の数であり、
ｙは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0033】

別の態様によれば、本技術は、式２３：

【化21】

（式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の間となるように選択され、
ｏは、約２～約３９の間の数であり、
ｙは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0034】

別の態様によれば、本技術は、式２４：

【化22】

（式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の間となるように選択され、
ｏは、約２～約３９の間の数であり、
ｙは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0035】

別の態様によれば、本技術は、式２５：

【化23】

（式中、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の間となるように選択され、
ｏは、約２～約３９の間の数であり、
ｙは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0036】

別の態様によれば、本技術は、式２６：

【化24】

（式中、
ｗおよびｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0037】

別の態様によれば、本技術は、式２７：

【化25】

（式中、
ｗおよびｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0038】

別の態様によれば、本技術は、式２８：

【化26】

（式中、
ｗおよびｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーに関する。

【0039】

別の態様によれば、本技術は、本明細書において定義されている少なくとも１種のイオン性ポリマーを含む、ポリマー組成物に関する。

【0040】

一実施形態では、本ポリマー組成物は、少なくとも１つの追加の構成成分または添加剤をさらに含む。一例によれば、追加の構成成分または添加剤は、イオン伝導体、無機粒子、ガラス粒子、セラミック粒子、塩および他の類似の添加剤またはそれらの少なくとも２種の組合せから選択される。別の例によれば、追加の構成成分または添加剤は、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）および二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）粒子またはナノ粒子から選択される、充填剤添加剤である。

【0041】

別の実施形態では、本ポリマー組成物は、電気化学セルに使用される。別の実施形態では、本ポリマー組成物は、固体ポリマー電解質組成物である。別の実施形態では、本ポリマー組成物は、電極材料用の結合剤である。別の実施形態では、本ポリマー組成物は、スーパーキャパシタに使用される。一例によれば、スーパーキャパシタは、炭素－炭素スーパーキャパシタである。別の実施形態では、本ポリマー組成物は、エレクトロクロミック材料に使用される。

【0042】

別の態様によれば、本技術は、本明細書において定義されているポリマー組成物を含む、固体ポリマー電解質組成物に関する。

【0043】

別の実施形態では、本固体ポリマー電解質組成物は、少なくとも１種の塩をさらに含む。一例によれば、塩は、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩およびマグネシウム塩から選択されるイオン性塩である。

【0044】

別の実施形態では、本固体ポリマー電解質組成物は、少なくとも１つの追加の構成成分または添加剤をさらに含む。一例によれば、追加の構成成分または添加剤は、イオン性伝導性材料、無機粒子、ガラス粒子、セラミック粒子、それらの少なくとも２種の組合せおよび他の類似の添加剤から選択される。

【0045】

別の態様によれば、本技術は、本明細書において定義されている固体ポリマー電解質組成物を含む、固体ポリマー電解質に関する。

【0046】

別の態様によれば、本技術は、電気化学的活性材料および本明細書において定義されているポリマー組成物を含む電極材料に関する。一実施形態では、本ポリマー組成物は、結合剤である。

【0047】

別の実施形態では、電気化学的活性材料は、粒子の形態にある。一例によれば、電気化学的活性材料は、金属酸化物、リチウム金属酸化物、金属リン酸塩、リチオ化金属リン酸塩、チタン酸塩およびチタン酸リチウムから選択される。別の例によれば、電気化学的活性材料の金属は、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、アンチモン（Ｓｂ）およびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される。

【0048】

別の実施形態では、電極材料は、少なくとも１種の電子伝導性材料をさらに含む。一例によれば、電子伝導性材料は、カーボンブラック、アセチレンブラック、グラファイト、グラフェン、炭素繊維、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブおよびそれらの少なくとも２種の組合せから選択される。

【0049】

別の実施形態では、電極材料は、少なくとも１つの追加の構成成分または添加剤をさらに含む。一例によれば、追加の構成成分または添加剤は、イオン伝導体、無機粒子、ガラスまたはセラミック粒子、ナノセラミックス、塩および他の類似の添加剤から選択される。別の例によれば、追加の構成成分または添加剤は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２およびＳｉＯ_２から選択される。

【0050】

別の実施形態では、電極材料は、正極材料である。別の実施形態では、電極材料は、負極材料である。一例によれば、電気化学的活性材料は、チタン酸リチウムまたは炭素をコーティングしたチタン酸リチウムである。

【0051】

別の態様によれば、本技術は、集電器上の本明細書において定義されている電極材料を含む電極に関する。

【0052】

別の態様によれば、本技術は、負極、正極および電解質を備える電気化学セルであって、負極、正極および電解質のうちの少なくとも１つが、本明細書において定義されているポリマー組成物を含む、電気化学セルに関する。

【0053】

別の態様によれば、本技術は、負極、正極および電解質を備える電気化学セルであって、負極および正極のうちの少なくとも１つが、本明細書において定義されている通りである、電気化学セルに関する。

【0054】

別の態様によれば、本技術は、負極、正極、および本明細書において定義されている固体ポリマー電解質を備える、電気化学セルに関する。

【0055】

別の態様によれば、本技術は、本明細書において定義されている電気化学セルを少なくとも１つ備える、電気化学アキュムレータに関する。

【0056】

一実施形態では、電気化学アキュムレータは、リチウム電池、リチウム－イオン電池、ナトリウム電池、ナトリウム－イオン電池、マグネシウム電池およびマグネシウム－イオン電池から選択される電池である。一例によれば、前記電池は、リチウム電池またはリチウム－イオン電池である。

【0057】

別の態様によれば、本技術は、本明細書において定義されているポリマーまたはポリマー組成物を調製する方法であって、以下：
（ｉ）式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップ、および
（ｉｉ）本明細書において定義されている少なくとも２つの官能基を含む式１の少なくとも１種の化合物を、式２の前記金属ビス（ハロスルホニル）イミドと反応させるステップ
を含む、方法に関する。

【0058】

別の実施形態では、本方法は、ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップをさらに含む。一例によれば、ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップは、少なくとも１種のハロゲン化剤の存在下で、スルファミン酸とハロスルホン酸との間の反応によって行われる。

【0059】

一例によれば、ハロゲン化剤は、三塩化リン、五塩化リン、塩化チオニル、フッ化チオニル、オキシ塩化リンおよび塩化オキサリルから選択される。一例によれば、ハロゲン化剤は、塩化チオニルである。別の例によれば、ハロスルホン酸は、クロロスルホン酸である。

【0060】

別の実施形態では、ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップは、約６０℃～約１５０℃、または約７０℃～約１４５℃、または約８０℃～約１４０℃、または約９０℃～約１００℃、または約１１０℃～約１４０℃、または約１２０℃～約１４０℃、または約１２５℃～約１４０℃、または約１２５℃～約１３５℃の範囲（上限値および下限値を含む）の温度で行われる。

【0061】

別の実施形態では、ビス（ハロスルホニル）イミドは、ビス（クロロスルホニル）イミドである。

【0062】

別の実施形態では、金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップは、必要に応じて溶媒の存在下、ビス（ハロスルホニル）イミドと少なくとも１種のメタル化剤との間のメタル化反応によって行われる。

【0063】

一例によれば、メタル化剤は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムおよびマグネシウムから選択される、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む。例によれば、メタル化剤は、水酸化リチウム、炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、水素化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、式ＲＣＯ_２Ｌｉ（式中、Ｒは、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基または芳香族炭化水素である）のカルボン酸リチウム、シュウ酸リチウムおよび金属リチウムから選択されるリチオ化剤である。別の例によれば、リチオ化剤は、塩化リチウムである。

【0064】

別の実施形態では、溶媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、ジメチルアセトアミド、テトラクロロメタン、クロロホルム、アセトニトリル、テトラヒドロフランおよびそれらの少なくとも２種の混和性の組合せから選択される。一例によれば、溶媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドである。

【0065】

別の実施形態では、式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップは、約２０℃～約１５０℃、または約３０℃～約１３５℃、または約４０℃～約１３０℃、または約５０℃～約１２５℃、または約６０℃～約１２０℃、または約７０℃～約１１５℃、または約８０℃～約１１０℃、または約９０℃～約１０５℃の範囲（上限値および下限値を含む）の温度で行われる。

【0066】

別の実施形態では、金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップは、約１０時間～約４８時間、または約１０時間～約２４時間、または約１２時間～約２４時間の範囲（上限値および下限値を含む）の期間、行われる。

【0067】

別の実施形態では、少なくとも２つの官能基を含む式１の少なくとも１種の化合物を、式２の前記金属ビス（ハロスルホニル）イミドと反応させるステップは、重合ステップである。一例によれば、重合は、重縮合によって行われる。例えば、重合は、ポリエステル化によって行われる。一例によれば、ポリエステル化は、Ｆｉｓｃｈｅｒエステル化反応によって、またはＳｔｅｇｌｉｃｈエステル化反応によって行われる。

【0068】

別の実施形態では、少なくとも２つの官能基を含む式１の少なくとも１種の化合物を、式２の前記金属ビス（ハロスルホニル）イミドと反応させるステップは、溶媒の存在下で行われる。一例によれば、溶媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、ジメチルアセトアミド、テトラクロロメタン、クロロホルム、アセトニトリル、テトラヒドロフランおよびそれらの少なくとも２種の混和性の組合せから選択される。例えば、溶媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドである。

【0069】

別の実施形態では、重合ステップは、少なくとも１種の塩基、ならびに必要に応じて少なくとも１種の重合触媒、および／または少なくとも１種の共触媒、および／または必要に応じて少なくとも１種のアシル化触媒の存在下で行われる。

【0070】

別の実施形態では、重合触媒は、酸性触媒、求核性触媒およびホウ素系触媒からなる群から選択される。

【0071】

別の実施形態では、求核性触媒は、４－ジメチルアミノピリジン、ピリジンおよび他のピリジン誘導体からなる群から選択される。

【0072】

別の実施形態では、ホウ素系触媒は、ホウ酸系触媒、ボロン酸系触媒またはボリン酸系触媒である。例えば、重合触媒は、式Ａｒ_２ＢＯＨ（式中、Ａｒはアリール基である）のジアリールボリン酸、ジフェニルボリン酸、フェニルボロン酸、トリフルオロフェニルボロン酸、９Ｈ－９－ボラ－１０－チアアントラセン－９－オール、１０Ｈ－フェノキサボリニン－１０－オール、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、アシルフルオロボレート（ｆｌｕｏｂｏｒａｔｅｓ ｄ’ａｃｙｌｅ）、トリエチルオキソニウムフルオロボレート、三フッ化ホウ素エーテル錯体、三フッ化ホウ素、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボランおよび他の類似のホウ素に由来する触媒、またはそれらの少なくとも２種の組合せ（適合する場合）から選択される。

【0073】

別の実施形態では、塩基は、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン、ピリジンおよびピリジン誘導体から選択される。一例によれば、塩基はトリエチルアミンである。

【0074】

別の実施形態では、本方法は、後官能基化ステップまたは後重合修飾ステップをさらに含む。一例によれば、後官能基化ステップまたは後重合修飾ステップは、少なくとも１つの架橋性官能基を導入するために行われる。一例によれば、後官能基化ステップまたは後重合修飾ステップは、少なくとも１つの官能基を架橋性官能基の少なくとも１つの前駆体と反応させることによって行われる。例えば、架橋性官能基は、アクリレート、メタクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される。

【0075】

別の実施形態では、本方法は、分離ステップまたは精製ステップをさらに含む。一例によれば、分離ステップまたは精製ステップは、液体クロマトグラフィー法またはろ過法によって行われる。

【0076】

別の実施形態では、本方法は、ポリマー組成物をコーティングするステップをさらに含む。一例によれば、コーティングするステップは、ドクターブレードコーティング法、コンマコーティング法、リバース－コンマコーティング法、印刷法、グラビアコーティング法およびスロットダイコーティング法から選択される少なくとも１つの方法によって行われる。

【0077】

別の実施形態では、本方法は、ポリマー組成物を乾燥して、あらゆる残留溶媒および／または水を除去するステップをさらに含む。一例によれば、ポリマー組成物を乾燥するステップ、およびポリマー組成物をコーティングするステップは、同時に行われる。

【0078】

別の実施形態では、本方法は、架橋ステップをさらに含む。例えば、架橋ステップは、ＵＶ照射、加熱処理、マイクロ波照射によって、電子線下で、ガンマ線照射によって、またはＸ線照射によって行われる。架橋ステップは、架橋剤、熱開始剤、光開始剤（例えば、ＵＶ開始剤）、触媒、可塑剤のうちの少なくとも１種、またはそれらの少なくとも２種の組合せの存在下で行われてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0079】

【図1】図１は、実施例３（ｂ）に記載されているポリマー２に関する立体排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によって得られたクロマトグラムである。

【0080】

【図2】図２は、実施例３（ｂ）に記載されているポリマー２に関して得られたプロトン核磁気共鳴（^１Ｈ ＮＭＲ）スペクトルである。

【0081】

【図3】図３は、実施例３（ｂ）に記載されているポリマー２に関して得られた示差走査熱量測定（ＤＳＣ）分析の結果を示すグラフである。

【0082】

【図4】図４は、実施例３（ｄ）に記載されているポリマー４に関する立体排除クロマトグラフィーによって得られたクロマトグラムである。

【0083】

【図5】図５は、実施例３（ｅ）に記載されている、ジエチレングリコールとリチウムビス（クロロスルホニル）イミドとの重合によって得られたポリマーのプロトン核磁気共鳴スペクトルである。

【0084】

【図6】図６は、実施例３（ｅ）に記載されているポリマー５に関して得られたプロトン核磁気共鳴スペクトルである。

【0085】

【図7】図７は、実施例３（ｅ）に記載されているポリマー５に関して得られた炭素－１３核磁気共鳴（^１３Ｃ ＮＭＲ）スペクトルである。

【0086】

【図8】図８は、実施例３（ｅ）に記載されているポリマー５に関して得られたフッ素核磁気共鳴（^１９Ｆ ＮＭＲ）スペクトルである。

【0087】

【図9】図９は、実施例３（ｅ）に記載されているポリマー５に関して得られた示差走査熱量測定分析の結果を示すグラフである。

【0088】

【図10】図１０は、実施例４（ｈ）に記載されている、セル１に関する温度（１０００／Ｔ、Ｋ^－１）の関数としてのイオン伝導率（Ｓ．ｃｍ^－１）の結果を示すグラフである。

【0089】

【図11】図１１は、実施例４（ｈ）に記載されている、セル２に関する温度（１０００／Ｔ、Ｋ^－１）の関数としてのイオン伝導率（Ｓ．ｃｍ^－１）の結果を示すグラフである。

【0090】

【図12】図１２は、実施例４（ｈ）に記載されている、セル３に関する温度（１０００／Ｔ、Ｋ^－１）の関数としてのイオン伝導率（Ｓ．ｃｍ^－１）の結果を示すグラフである。

【0091】

【図13】図１３は、実施例４（ｈ）に記載されている、セル４に関する温度（１０００／Ｔ、Ｋ^－１）の関数としてのイオン伝導率（Ｓ．ｃｍ^－１）の結果を示すグラフである。

【0092】

【図14】図１４は、実施例４（ｈ）に記載されている、セル５（比較セル）に関する温度（１０００／Ｔ、Ｋ^－１）の関数としてのイオン伝導率（Ｓ．ｃｍ^－１）の結果を示すグラフである。

【0093】

【図15】図１５は、実施例４（ｈ）に記載されている、セル６（比較セル）に関する温度（１０００／Ｔ、Ｋ^－１）の関数としてのイオン伝導率（Ｓ．ｃｍ^－１）の結果を示すグラフである。

【0094】

【図16】図１６は、実施例５（ｃ）に記載されている、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して２．７Ｖ～４．３Ｖの間で、スキャン速度０．０６７ｍＶ／ｓにおいて記録したセル７（比較セル）（実線）、およびスキャン速度０．０５ｍＶ／ｓにおいて記録したセル８（比較セル）（破線）に関して得られたサイクリックボルタモグラムを示す。

【0095】

【図17】図１７は、実施例５（ｃ）に記載されている、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して２．５Ｖ～５Ｖの間で、スキャン速度０．０６７ｍＶ／ｓにおいて記録したセル７（比較セル）に関して得られたサイクリックボルタモグラムを示す。

【0096】

【図18】図１８は、実施例５（ｃ）に記載されている、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して２．５Ｖ～５Ｖの間で、スキャン速度０．０６７ｍＶ／ｓにおいて記録したセル９（実線）およびセル１０（破線）に関して得られたサイクリックボルタモグラムを示す。

【0097】

【図19】図１９は、実施例５（ｃ）に記載されている、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して２．５Ｖ～５Ｖの間で、スキャン速度０．０６７ｍＶ／ｓにおいて記録したセル７（比較セル）（２点鎖線）、セル１０（１点鎖線）、セル９（破線）およびセル１１（比較セル）（実線）に関して得られたサイクリックボルタモグラムを示す。

【発明を実施するための形態】

【0098】

詳細な説明
以下の詳細説明および実施例は、例示目的のために過ぎず、本発明の範囲をさらに限定するものとして解釈されるべきではない。

【0099】

本明細書において使用される技術用語および科学用語、ならびに技術表現および科学表現はすべて、本技術の当業者によって一般に理解されているものと同じ定義を有する。しかし、本明細書において使用されるいくつかの用語および表現の定義を以下に提示する。

【0100】

用語「ほぼ」またはその等価な用語「約」が、本明細書において使用されている場合、それは、おおよその範囲にあること、またはおおよそであることを意味する。例えば、用語「ほぼ」または「約」が、数値に関して使用される場合、それらの語は、その数値を見かけの値から１０％だけ高く、および１０％だけ低く変動して修飾してもよい。この用語は、例えば、四捨五入、または測定デバイスの限界による実験誤差をやはり考慮にいれてもよい。

【0101】

値の範囲が、本明細書において明記されている場合、この範囲の下限値および上限値は、別段の指定がない限り、その定義に常に含まれる。値の範囲が、本出願において言及されている場合、これらの範囲に含まれる、中間範囲および部分範囲、ならびに個々の値のすべてが、この定義に含まれる。

【0102】

一層、明確にするため、表現「に由来するモノマー単位」および等価な表現は、本明細書で使用する場合、重合可能なモノマーの重合から得られるポリマー繰り返し単位を指す。

【0103】

表現「繰り返し単位」とは、本明細書で使用する場合、ポリマー鎖の部分を形成する、繰り返し単位の配列を指す。

【0104】

用語「フラグメント」とは、ポリマー配列と関係付けて本明細書において使用する場合、繰り返し単位および必要に応じて末端基を含むポリマーの部分を指す。

【0105】

本明細書に記載されている化学構造は、当該分野の慣例に準拠して図示されている。同様に、図示されている炭素原子などの原子が、不完全な価数を含むように見える場合、その価数は、１個または複数の水素原子が明示的に図示されていない場合でさえも、この水素原子によって満たされていると見なされる。

【0106】

一層、明確にするため、本文書では、式がポリマー繰り返し単位またはフラグメントを表す場合、例えば、ＯＨ、ＮＨ_２基などによって定義されていない限り、式の括弧（複数可）を超えて延びている連結部の末端：

【化27】

は、必ずしもメチル基ではなく、ポリマーの残基としてむしろ定義され、括弧の外側の基の定義は、オープン状態のままである。例えば、この基は、本明細書において定義されている基Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３、Ｘ_４、Ｒ_６またはＲ_７、開始剤の残基または別のポリマーフラグメントを表すことがある。

【0107】

本明細書で使用する場合、用語「アルキル」は、１～１０個の間の炭素原子を有する、直鎖状または分岐状アルキル基を含めた、飽和炭化水素を指す。アルキル基の非限定例には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、イソプロピル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソブチルなどを含むことができる。アルキル基が、２つの官能基の間に位置する場合、用語アルキルはまた、メチレン、エチレン、プロピレンなどのアルキレン基をやはり包含する。用語「Ｃ_ｍ～Ｃ_ｎアルキル」および「Ｃ_ｍ～Ｃ_ｎアルキレン」は、それぞれ、表示数「ｍ」～表示数「ｎ」個の炭素原子を有する、アルキル基またはアルキレン基を指す。

【0108】

本明細書で使用する場合、用語「アリール」とは、６～１４個の環原子、好ましくは６個の環原子を有する、芳香族特性を有する環を含む官能基を指す。用語「アリール」とは、単環式共役系および多環式共役系の両方を指す。用語「アリール」はまた、置換されている基または非置換の基を含む。アリール基の例には、非限定的に、フェニル、ベンジル、フェネチル、１－フェニルエチル、トリル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、インデニル、ベンゾシクロオクテニル、ベンゾシクロヘプテニル、アズレニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナントレニル、アントラセニル、ペリレニルなどが含まれる。

【0109】

本技術は、少なくとも２つの官能基を含む式１の少なくとも１種の化合物と式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミド：

【化28】

（式中、
Ａは、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシＣ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリエーテルおよび直鎖状または分岐状ポリエステルから選択される、置換されているまたは非置換の有機基であり、
Ｘ_１およびＸ_２は、ヒドロキシル基、チオール基およびアミン基から独立しておよび出現ごとに選択される官能基であり、
Ｘ_３およびＸ_４は、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからそれぞれ独立して選択されるハロゲン原子であり、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンである）
との間の反応生成物を含む少なくとも１つの繰り返し単位を含むイオン性ポリマーに関する。

【0110】

一例によれば、Ｘ_１およびＸ_２は、ヒドロキシル基（ＯＨ）、チオール基（ＳＨ）および一級アミン基（ＮＨ_２）から独立しておよび出現ごとに選択される官能基とすることができる。対象とする一変形形態によれば、Ｘ_１およびＸ_２は、ヒドロキシル基および一級アミン基から独立しておよび出現ごとに選択される官能基とすることができる。

【0111】

別の例によれば、Ｘ_１およびＸ_２は、同じであってもよく、例えば、Ｘ_１およびＸ_２は、どちらもヒドロキシル基、またはどちらもチオール基、またはどちらも一級アミン基である。対象とする一変形形態によれば、Ｘ_１およびＸ_２は、どちらもヒドロキシル基である。対象とする別の変形形態によれば、Ｘ_１およびＸ_２は、どちらも一級アミン基である。

【0112】

別の例によれば、Ｘ_３およびＸ_４は、同じであってもよく、例えば、Ｘ_３およびＸ_４は、どちらも塩素原子である。

【0113】

別の例によれば、Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋およびＬｉ^＋イオンからなる群から選択されるアルカリ金属イオンとすることができ、例えばＭ^ｎ＋は、Ｌｉ^＋イオンである。

【0114】

例えば、Ｘ_３およびＸ_４は、どちらも塩素原子であり、Ｍ^ｎ＋は、Ｌｉ^＋イオンであり、すなわち、式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドは、リチウムビス（クロロスルホニル）イミドである。

【0115】

別の例によれば、Ａは、直鎖状または分岐状Ｃ_２～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状Ｃ_２～Ｃ_１０アルキレンオキシＣ_２～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリ（Ｃ_２～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_２～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリエーテルおよび直鎖状または分岐状ポリエステルから選択される、置換されているまたは非置換の有機基である。

【0116】

別の例によれば、Ａは、必要に応じて置換されている直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンであり、式１の化合物は、式３：

【化29】

（式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、本明細書において定義されている通りであり、
Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩから選択されるハロゲン原子、ならびにＣ_１～Ｃ_１０アルキル、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびオキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される直鎖状または分岐状置換基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｌは、１～１０の範囲の数である）
の化合物である。

【0117】

別の例によれば、Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、フッ素原子、ならびにＣ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびオキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される直鎖状または分岐状置換基から独立しておよび出現ごとに選択される。

【0118】

別の例によれば、Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ヒドロキシル基、チオール基、一級アミン基、フッ素原子、ならびにＣ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびオキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される直鎖状または分岐状置換基から独立しておよび出現ごとに選択される。

【0119】

別の例によれば、ｌは、２～１０の範囲の数である。

【0120】

別の例によれば、Ａは、直鎖状または分岐状の必要に応じて置換されているポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンであり、例えば、式１の化合物は、式４：

【化30】

（式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、本明細書において定義されている通りであり、
ｍは、１～６８の範囲の数である）
の化合物とすることができる。

【0121】

対象とする一変形形態によれば、Ｘ_１およびＸ_２はどちらもヒドロキシル基であるか、またはどちらもアミン基であり、式１の化合物は、式４（ａ）または４（ｂ）：

【化31】

（式中、
ｍは、１～６の範囲の数である）
の化合物である。

【0122】

対象とする別の変形形態によれば、式１の化合物は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄシリーズの製品とすることができ、本化合物は、式４（ｃ）：

【化32】

（式中、
ｍは、１～６８の範囲の数である）
の化合物である。

【0123】

一例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２３０とすることができ、ｍは約２．５であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約２３０ｇ／ｍｏｌである。

【0124】

別の例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－４００とすることができ、ｍは約６．１であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約４３０ｇ／ｍｏｌである。

【0125】

別の例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－２０００とすることができ、ｍは約３３であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約２，０００ｇ／ｍｏｌである。

【0126】

別の例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄ－４０００とすることができ、ｍは約６８であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約４，０００ｇ／ｍｏｌである。

【0127】

別の例によれば、Ａは、直鎖状または分岐状の必要に応じて置換されているポリエーテルである。一例によれば、必要に応じて置換されているポリエーテルは、プロピレンオキシド（ＰＯ）、酸化エチレン（ＥＯ）、またはＰＯ／ＥＯの混合物をベースとすることができる。例えば、Ａは、主にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）をベースとする、必要に応じて置換されているポリエーテルであり、式１の化合物は、式５：

【化33】

（式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、本明細書において定義されている通りであり、
Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基から独立しておよび出現ごとに選択され、
ｎ、ｏおよびｐは、ポリエーテルの数平均分子量が、約２２０ｇ／ｍｏｌ～約２，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択され、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の範囲にあるように選択され、
ｏは、約２～約３９の範囲にある）
の化合物である。

【0128】

対象とする一変形形態によれば、式１の化合物は、式５の化合物であり、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤシリーズの製品とすることができ、本化合物は、式５（ａ）：

【化34】

（式中、
ｎ、ｏおよびｐは、ポリエーテルの数平均分子量が、約２２０ｇ／ｍｏｌ～約２，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択され、
ｎおよびｐは、その和（ｎ＋ｐ）が約１～約６の範囲にあるように選択され、
ｏは、約２～約３９の範囲の数である）
の化合物である。

【0129】

一例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＨＫ－５１１とすることができ、ｏは約２であり、その和（ｎ＋ｐ）は、約１．２であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約２２０ｇ／ｍｏｌである。

【0130】

別の例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤ－２００３とすることができ、ｏは約３９であり、その和（ｎ＋ｐ）は、約６であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約２，０００ｇ／ｍｏｌである。

【0131】

別の例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤ－９００とすることができ、ｏは約１２．５であり、その和（ｎ＋ｐ）は、約６であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約９００ｇ／ｍｏｌである。

【0132】

別の例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤ－６００とすることができ、ｏは約９であり、その和（ｎ＋ｐ）は、約３．６であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約６００ｇ／ｍｏｌである。

【0133】

対象とする一変形形態によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤ－６００、ＥＤ－９００およびＥＤ－２００３からなる群から選択することができる。

【0134】

別の例によれば、Ａは、直鎖状または分岐状の必要に応じて置換されているポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンであり、式１の化合物は、式６：

【化35】

（式中、
Ｘ_１およびＸ_２は、本明細書において定義されている通りであり、
ｑおよびｒは、１～１０の範囲の数である）
の化合物とすることができる。

【0135】

対象とする一変形形態によれば、式１の化合物は、式６の化合物であり、式６（ａ）：

【化36】

（式中、
Ｘ_１、Ｘ_２、ｑおよびｒは、本明細書において定義されている通りである）
のＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤＲシリーズの製品とすることができる。

【0136】

一例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤＲシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤＲ－１４８とすることができ、ｑおよびｒは約２であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約１４８ｇ／ｍｏｌである。

【0137】

別の例によれば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤＲシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤＲ－１７６とすることができ、ｑおよびｒは約３であり、ポリエーテルジアミンの数平均分子量は、約１７６ｇ／ｍｏｌである。

【0138】

別の例によれば、Ａは、ポリカプロラクトンなどの、必要に応じて置換されている脂肪族ポリエステルであり、例えば、式１の化合物は、式７：

【化37】

（式中、
ｔおよびｕは、１～１０の間の数である）
の化合物である。

【0139】

別の例によれば、少なくとも２つの官能基を含む式１の化合物は、少なくとも２つのヒドロキシル基を含むアルコール（またはポリアルコール）、グリコールエーテル、またはジオール（またはグリコール）、トリオール、テトラオール、ペントール、ヘキソール、ヘプトールなどのポリオールとすることができる。例えば、少なくとも２つのヒドロキシル基を含む化合物は、直鎖状または分岐状ジオール（またはグリコール）とすることができ、脂肪族または芳香族とすることができ、例えばすべてのジオール（またはグリコール）が企図される。

【0140】

少なくとも２つのヒドロキシル基を含む化合物の非限定例には、グリセロール（グリセリン）、アルカンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、１，２－プロパンジオール（またはプロピレングリコール（ＰＧ））、１，２－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール（またはジメチレングリコール）、１，３－ブタンジオール（またはブチレングリコール）、１，２－ペンタンジオール、エトヘキサジオール、ｐ－メンタン－３，８－ジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、ポリカプロラクトンジオール、エチレングリコール（１，２－エタンジオール）、ジエチレングリコール（またはエチレンジグリコール）、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ならびに他の類似のグリコールおよびジオール、またはそれらの組合せが含まれる。例えば、少なくとも２つのヒドロキシル基を含む化合物は、グリセロール、ジエチレングリコール、エチレングリコール、プロパンジオール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１，６－ヘキサンジオールおよびポリカプロラクトンジオールから選択されてもよい。

【0141】

対象とする一変形形態によれば、少なくとも２つのヒドロキシル基を含む化合物は、グリセロールであってもよい。対象とする別の変形形態によれば、少なくとも２つのヒドロキシル基を含む化合物は、ジエチレングリコールであってもよい。対象とする別の変形形態によれば、少なくとも２つのヒドロキシル基を含む化合物は、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１，６－ヘキサンジオールであってもよい。

【0142】

別の例によれば、少なくとも２つの官能基を含む化合物は、ジアミン、トリアミンなどの少なくとも２つのアミン基を含むポリアミンとすることができる。例えば、少なくとも２つのアミン基を含む化合物は、直鎖状または分岐状ジアミンとすることができ、脂肪族または芳香族とするすることができ、例えば、ジアミンのすべてが企図される。少なくとも２つのアミン基を含む化合物の非限定例には、プロパン－１，２，３－トリアミン、アルカンジアミン、１，３－プロパンジアミン、１，４－ブタンジアミン、１，５－ペンタンジアミン、１，６－ヘキサンジアミン、１，８－オクタンジアミン、１，２－プロパンジアミン、１，２－ブタンジアミン、２，３－ブタンジアミン、１，３－ブタンジアミン、１，２－ペンタンジアミン、２，４－ジアミノ－２－メチルペンタン、エチレンジアミン（１，２－ジアミノエタン）、１，８－ジアミノ－３，６－ジオキサオクタン、１，１１－ジアミノ－３，６，９－トリオキサウンデカン、４，９－ジオキサ－１，１２－ドデカンジアミン、１，１４－ジアミノ－３，６，９，１２－テトラオキサテトラデカン、ポリ（エチレングリコール）ジアミン（またはＰＥＧ－ジアミン）、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｄシリーズの製品（アミン末端ポリプロピレングリコール）、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤシリーズの製品（主にポリエチレングリコールをベースとするジアミン）、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤＲシリーズの製品および他の類似のポリアミン、またはそれらの組合せが含まれる。

【0143】

対象とする一変形形態によれば、少なくとも２つのアミン基を含む化合物は、式Ｈ_２ＮＣＨ_２ＣＨ_２（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎＮＨ_２（式中、ｎは１または２である）であるＰＥＧ－ジアミンであってもよい。対象とする別の変形形態によれば、少なくとも２つのアミン基を含む化合物は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤシリーズの製品（またはＯ，Ｏ’－ビス（２－アミノプロピル）ポリプロピレングリコール－ブロック－ポリエチレングリコール－ブロック－ポリプロピレングリコール）であってもよい。例えば、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤシリーズの製品は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ＥＤ－６００、ＥＤ－９００およびＥＤ－２００３から選択することができる。

【0144】

したがって、本技術は、式８（ａ）の少なくとも１つの繰り返し単位を含む、および／または式８（ｂ）のポリマーである：

【化38】

（式中、
Ａは、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシＣ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリ（Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレンオキシ）Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン、直鎖状または分岐状ポリエーテルおよび直鎖状または分岐状ポリエステルから、独立しておよび出現ごとに選択される、置換されているまたは非置換の有機基であり、
Ｘ_５およびＸ_６は、酸素原子、硫黄原子およびＮＨ基からそれぞれ独立して選択され、
Ｒ_６は、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基およびＲ_７－Ｘ_５－Ａ－Ｘ_６－基から選択され、
Ｒ_７は、アクリレート、メタクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、カルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート カルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから独立して出現ごとに選択される、架橋性基であり、
Ｍ^ｎ＋は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋およびＭｇ^２＋イオンからなる群から選択される、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンであり、
ｖは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）、
イオン性ポリマーに関する。

【0145】

一例によれば、Ｘ_５およびＸ_６は、同じであってもよい。例えば、Ｘ_５およびＸ_６は、どちらも酸素原子、またはどちらも硫黄原子、またはどちらもＮＨ基である。対象とする一変形形態によれば、Ｘ_５およびＸ_６は、どちらも酸素原子である。対象とする別の変形形態によれば、Ｘ_５およびＸ_６は、どちらもＮＨ基である。

【0146】

別の例によれば、イオン性ポリマーの数平均分子量は、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）である。

【0147】

別の例によれば、イオン性ポリマーは、式９：

【化39】

（式中、
Ｍ^ｎ＋、Ｒ_１、Ｒ_２、ｌ、Ｘ_５およびＸ_６は、本明細書において定義されている通りであり、
ｗは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つの繰り返し単位を含む。

【0148】

一例によれば、イオン性ポリマーの数平均分子量は、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）である。

【0149】

別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１０：

【化40】

（式中、
Ｍ^ｎ＋、ｍ、Ｘ_５およびＸ_６は、本明細書において定義されている通りであり、
ｘは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つの繰り返し単位を含む。

【0150】

一例によれば、イオン性ポリマーの数平均分子量は、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）である。

【0151】

対象とする一変形形態によれば、Ｘ_５およびＸ_６はどちらも酸素原子であるか、またはどちらもＮＨ基であり、イオン性ポリマーは、式１０（ａ）または１０（ｂ）：

【化41】

（式中、
Ｍ^ｎ＋、ｍおよびｘは、本明細書において定義されている通りである）
のイオン性ポリマーである。

【0152】

別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１１：

【化42】

（式中、
Ｍ^ｎ＋、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、ｎ、ｏ、ｐ、Ｘ_５およびＸ_６は、本明細書において定義されている通りであり、
ｙは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つの繰り返し単位を含む。

【0153】

一例によれば、イオン性ポリマーの数平均分子量は、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）である。

【0154】

対象とする一変形形態によれば、Ｘ_５およびＸ_６は、どちらもＮＨ基であり、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、メチル基であり、イオン性ポリマーは、式１１（ａ）：

【化43】

（式中、
Ｍ^ｎ＋、ｎ、ｏ、ｐおよびｙは、本明細書において定義されている通りである）
のイオン性ポリマーである。

【0155】

別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１２：

【化44】

（式中、
Ｍ^ｎ＋、ｔおよびｕは、本明細書において定義されている通りであり、
ｚは、イオン性ポリマーの数平均分子量が、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）となるように選択される数である）
の少なくとも１つの繰り返し単位を含む。

【0156】

一例によれば、イオン性ポリマーの数平均分子量は、約８，０００ｇ／ｍｏｌ～約６０，０００ｇ／ｍｏｌの間（上限値および下限値を含む）である。

【0157】

別の例によれば、イオン性ポリマーは、イオン性プレポリマーであってもよい。別の例によれば、イオン性ポリマーは、イオン性コポリマーであってもよい。

【0158】

本技術はまた、上で定義したイオン性ポリマーであって、架橋化イオン性ポリマーである、イオン性ポリマーに関する。一例によれば、イオン性ポリマーは、少なくとも１つの架橋性官能基をさらに含んでもよい。別の例によれば、架橋性官能基は、末端基であってもよく、イオン性ポリマーの炭素鎖の少なくとも１つの末端に存在することができる。別の例によれば、架橋性官能基は、イオン性ポリマーの炭素鎖の側鎖に存在してもよい。別の例によれば、架橋性官能基は、イオン性ポリマーの炭素鎖の少なくとも１つの末端、およびその側鎖に存在してもよい。例えば、架橋性官能基は、シアネート、アクリレートおよびメタクリレート基から選択されてもよい。対象とする一変形形態によれば、架橋性官能基は、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート基から選択することができる。

【0159】

対象とする例によれば、イオン性ポリマーは、式１３：

【化45】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0160】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１４：

【化46】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0161】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１５：

【化47】

（式中、
Ｘ_５、Ｘ_６およびｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0162】

一例によれば、イオン性ポリマーは、式１５（ａ）：

【化48】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0163】

別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１５（ｂ）：

【化49】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0164】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１６：

【化50】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0165】

一例によれば、イオン性ポリマーは、式１６（ａ）：

【化51】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0166】

別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１６（ｂ）：

【化52】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0167】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１７：

【化53】

（式中、
Ｘ_５、Ｘ_６およびｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0168】

一例によれば、イオン性ポリマーは、式１７（ａ）：

【化54】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0169】

別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１７（ｂ）：

【化55】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0170】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１８：

【化56】

（式中、
Ｘ_５、Ｘ_６およびｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0171】

一例によれば、イオン性ポリマーは、式１８（ａ）：

【化57】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0172】

別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１８（ｂ）：

【化58】

（式中、
ｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0173】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式１９：

【化59】

（式中、
ｗは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0174】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式２０：

【化60】

（式中、
ｗは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0175】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式２１：

【化61】

（式中、
ｎ、ｏ、ｐおよびｙは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0176】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式２２：

【化62】

（式中、
ｎ、ｏ、ｐおよびｙは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0177】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式２３：

【化63】

（式中、
ｎ、ｏ、ｐおよびｙは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0178】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式２４：

【化64】

（式中、
ｎ、ｏ、ｐおよびｙは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0179】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式２５：

【化65】

（式中、
ｎ、ｏ、ｐおよびｙは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0180】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式２６：

【化66】

（式中、
ｗおよびｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0181】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式２７：

【化67】

（式中、
ｗおよびｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0182】

対象とする別の例によれば、イオン性ポリマーは、式２８：

【化68】

（式中、
ｗおよびｘは、本明細書において定義されている通りである）
の少なくとも１つのフラグメントを含むイオン性ポリマーであってもよい。

【0183】

本技術はまた、上で定義したイオン性ポリマーを含むポリマー組成物に関する。

【0184】

一例によれば、ポリマー組成物またはイオン性ポリマーは、イオン伝導体、無機粒子、ガラス粒子、セラミック粒子（例えば、ナノセラミックス）、塩および他の類似の添加剤またはそれらの組合せなどの、少なくとも１つの追加の構成成分または添加剤を必要に応じてさらに含んでもよい。例えば、追加の構成成分または添加剤は、充填剤添加剤であってもよく、金属酸化物粒子またはナノ粒子を含むことができる。例えば、充填剤添加剤は、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）および／または二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の粒子またはナノ粒子を含んでもよい。

【0185】

本技術は、本明細書において定義されているイオン性ポリマーまたはポリマー組成物を調製する方法であって、以下：
（ｉ）式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップ、および
（ｉｉ）上記の少なくとも２つの官能基を含む式１の少なくとも１種の化合物を、式２の前記金属ビス（ハロスルホニル）イミドと反応させるステップ
を含む、方法に関する。

【0186】

一例によれば、本方法は、ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップをさらに含む。例えば、ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップは、少なくとも１種のハロゲン化剤の存在下で、スルファミン酸（Ｈ_３ＮＳＯ_３）を式ＨＳＯ_３Ｘ_３のハロスルホン酸（Ｘ_３は、上で定義されている通りである）と反応させることによって行うことができる。例えば、ビス（ハロスルホニル）イミドの調製は、Ｂｅｒａｎらによって記載されている方法によって行うことができ、以下のスキーム１：

【化69】

（式中、Ｘ_３およびＸ_４は、上で定義されている通りである）
に例示されている通りとすることができる（Ｂｅｒａｎ ｅｔ ａｌ．， Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ ｆｕｒ ａｎｏｒｇａｎｉｓｃｈｅ ｕｎｄ ａｌｌｇｅｍｅｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｅ ６３１．１ （２００５）： ５５－５９）。

【0187】

対象とする一変形形態によれば、ビス（ハロスルホニル）イミドは、ビス（クロロスルホニル）イミド（ＨＮ（ＳＯ_２Ｃｌ）_２）である。

【0188】

一例によれば、ビス（クロロスルホニル）イミドは、少なくとも１種のハロゲン化剤の存在下で、スルファミン酸をクロロスルホン酸（ＨＳＯ_３Ｃｌ）と反応させることによって調製することができる。

【0189】

別の例によれば、ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップは、精製ステップをさらに含むことができる。例えば、精製ステップは、任意の公知の適合可能な精製方法によって行うことができる。例えば、精製ステップは、蒸留によって行うことができる。

【0190】

別の例によれば、ハロゲン化剤は、任意の公知の適合可能なハロゲン化剤から選択することができる。例えば、ハロゲン化剤はまた、反応媒体および／または溶媒として働くことがあり、必要に応じた後続の精製ステップの間の単離を容易にするために選択されてもよい。例えば、ハロゲン化剤は、三塩化リン（ＰＣｌ_３）、五塩化リン（ＰＣｌ_５）、塩化チオニル（ＳＯＣｌ_２）、フッ化チオニル（ＳＯＦ_２）、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ_３）および塩化オキサリル（（ＣＯＣｌ）_２）から選択することができる。例えば、ハロゲン化剤は塩素化剤である。対象とする一変形形態によれば、ハロゲン化剤は塩化チオニルである。

【0191】

理論によって拘泥されることを望むものではないが、例えば、塩化チオニルはアミン基と反応して、（－Ｎ＝Ｓ＝Ｏ）基を形成することができる。したがって、例えば、塩化チオニルの存在下での、スルファミン酸とクロロスルホン酸との間の反応機構は、スキーム２：

【化70】

に例示されている通りとすることができる。

【0192】

例えば、１当量のスルファミン酸は、２当量の塩化チオニルの存在下で、１当量のクロロスルホン酸と反応して、ビス（クロロスルホニル）イミドを形成する。

【0193】

別の例によれば、ハロゲン化剤（例えば、塩化チオニル）は、過剰に添加されてもよい。例えば、ハロゲン化剤の量は、スルファミン酸に対して約２当量～約５当量の範囲（上限値および下限値を含む）とすることができる。例えば、ハロゲン化剤の量は、スルファミン酸１当量あたり、約２当量～約４当量、または約２当量～約３当量、または約２当量～約２．７５当量または約２当量～約２．５当量の範囲（上限値および下限値を含む）とすることができる。対象とする一変形形態によれば、ハロゲン化剤の量は、スルファミン酸に対して、約２．７５当量である。

【0194】

別の例によれば、少なくとも１種のハロゲン化剤の存在下、スルファミン酸とハロスルホン酸との間の反応は、反応が実質的に完了するのを可能にするほど十分な高温および十分な時間で行われる。例えば、少なくとも１種のハロゲン化剤の存在下、スルファミン酸とハロスルホン酸との間の反応は、約６０℃～約１５０℃の範囲（上限値および下限値を含む）の温度で行われる。例えば、ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップは、約７０℃～約１４５℃、または約８０℃～約１４０℃、または約９０℃～約１００℃、または約１１０℃～約１４０℃、または約１２０℃～約１４０℃、または約１２５℃～約１４０℃、または約１２５℃～約１３５℃の範囲（上限値および下限値を含む）の温度で行うことができる。対象とする一変形形態によれば、ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップは、約１３０℃の温度で、例えば、約２４時間、行うことができる。

【0195】

別の例によれば、金属ビス（ハロスルホニル）イミドは、ビス（ハロスルホニル）イミドのメタル化反応によって調製される。例えば、金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップまたはメタル化ステップは、溶媒の存在下、ビス（ハロスルホニル）イミドと少なくとも１種のメタル化剤との間の反応によって行うことができる。例えば、金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップまたはメタル化ステップは、スキーム３：

【化71】

（式中、Ｘ_３、Ｘ_４およびＭ^ｎ＋は、上で定義されている通りである）
に例示される方法によって行うことができる。

【0196】

別の例によれば、メタル化剤は、公知の適合可能なメタル化剤のすべてから選択することができる。対象とする一変形形態によれば、メタル化剤の金属は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムおよびマグネシウムから選択される、アルカリ金属またはアルカリ土類金属である。例えば、メタル化剤の金属は、リチウム、ナトリウムおよびカリウムから選択されるアルカリ金属である。対象とする別の変形形態によれば、アルカリ金属は、リチウムであり、メタル化剤は、リチオ化剤であり、メタル化ステップは、リチオ化ステップである。例えば、リチオ化剤は、ビス（ハロスルホニル）イミド、例えばビス（クロロスルホニル）イミドを容易に脱プロトン化してリチオ化するその能力のために選択され得る。対象とする一変形形態によれば、リチウムビス（ハロスルホニル）イミドは、Ｐａｕｌら（Ｐａｕｌ ｅｔ ａｌ．， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ３９．３ （１９７７）： ４４１－４４２）によって記載されている方法によって調製することができる。

【0197】

リチオ化剤の非限定例には、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）、炭酸リチウム（Ｌｉ_２ＣＯ_３）、炭酸水素リチウム（ＬｉＨＣＯ_３）、水素化リチウム（ＬｉＨ）、金属リチウム、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、ヨウ化リチウム、式ＲＣＯ_２Ｌｉ（式中、Ｒは、直鎖状または分岐状Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基または芳香族炭化水素である）のカルボン酸リチウムおよびシュウ酸リチウム（Ｃ_２Ｌｉ_２Ｏ_４）が含まれる。対象とする一変形形態によれば、リチオ化剤は、塩化リチウムである。

【0198】

別の例によれば、金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップまたはメタル化ステップにおいて使用される溶媒は、有機溶媒、例えば、極性非プロトン性溶媒とすることができる。例えば、溶媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、テトラクロロメタン、クロロホルム、アセトニトリル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、およびそれらの少なくとも２種の混和性の組合せからなる群から選択することができる。対象とする一変形形態によれば、メタル化反応の溶媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドである。例えば、溶媒は、後続の重合反応のための活性化剤としても働くことがある。一例によれば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドは、金属ビス（ハロスルホニル）イミドと錯体を形成し、これによって、上記の式１の少なくとも１種の化合物を本明細書において定義されている式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドと反応させる後続のステップの収率がかなり改善することがある。例えば、錯体は、Ｈｉｇａｓｈｉら（Ｈｉｇａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ： Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｅｄｉｔｉｏｎ ２２， Ｎｏ． ７ （１９８４）： １６５３－１６６０）によって記載されている錯体とすることができる。

【0199】

別の例によれば、メタル化剤は、ビス（ハロスルホニル）イミド：メタル化剤のモル比が１：１で添加され得る。代替的に、メタル化剤は、ビス（ハロスルホニル）イミドに対して過剰に添加されてもよい。例えば、メタル化剤の量は、ビス（ハロスルホニル）イミド１当量あたり、約１当量～約５当量（上限値および下限値を含む）の範囲にあってもよい。例えば、メタル化剤の量は、ビス（ハロスルホニル）イミド１当量あたり、約１当量～約４当量、または約１当量～約３当量、または約１当量～約１．５当量、または約１当量～約１．３当量、または約１当量～約１．２当量の範囲（上限値および下限値を含む）にあることができる。対象とする一変形形態によれば、メタル化剤の量は、ビス（ハロスルホニル）イミド１当量あたり、約１当量～約１．５当量の範囲（上限値および下限値を含む）にあってもよい。

【0200】

別の例によれば、金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップまたはメタル化ステップは、上限度および下限度を含め、約２０℃～約１５０℃の範囲の温度で行うことができる。例えば、金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップまたはメタル化ステップは、約３０℃～約１３５℃、または約４０℃～約１３０℃、または約５０℃～約１２５℃、または約６０℃～約１２０℃、または約７０℃～約１１５℃、または約８０℃～約１１０℃、または約９０℃～約１０５℃の範囲（上限値および下限値を含む）の温度で行うことができる。対象とする一変形形態によれば、金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップまたはメタル化ステップは、約１００℃の温度で行うことができる。

【0201】

別の例によれば、金属ビス（ハロスルホニル）イミドを調製するステップまたはメタル化ステップは、メタル化反応が実質的に完了するのを可能にするほど十分な高温および十分な期間で行われ得る。

【0202】

例えば、メタル化反応は、約１０時間～約４８時間、または約１０時間～約２４時間、または約１２時間～約２４時間の範囲（上限値および下限値を含む）の期間、行うことができる。対象とする一変形形態によれば、メタル化反応は、約１２時間～約２４時間の範囲の期間、行うことができる。

【0203】

別の例によれば、上記の官能基の少なくとも２つの官能基を含む式１の少なくとも１種の化合物を、本明細書において定義されている式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドと反応させるステップは、重合ステップである。例えば、適合性のあるいずれの重合方法も企図される。対象とする一変形形態によれば、式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドと式１の少なくとも１種の化合物との重合は、重縮合によって、またはポリエステル化、例えばＦｉｓｃｈｅｒエステル化反応（または、Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｓｐｅｉｅｒエステル化）によって、または改変Ｓｔｅｇｌｉｃｈエステル化によって行われてもよい。例えば、重縮合は、熱重縮合であってもよい。対象とする一変形形態によれば、重縮合は、Ｓｌａｖｋｏら（Ｓｌａｖｋｏ ｅｔ ａｌ．， Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ８．１０ （２０１７）： ７１０６－７１１１）によって記載されている方法によって行ってもよい。

【0204】

別の例によれば、上記の式１の少なくとも１種の化合物と式２の金属ビス（ハロスルホニル）イミドとの反応は、溶媒、例えば有機溶媒の存在下で行ってもよい。例えば、溶媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、ジメチルアセトアミド、テトラクロロメタン、クロロホルム、アセトニトリル、テトラヒドロフランおよびそれらの少なくとも２種の混和性の組合せからなる群から選択することができる。対象とする一変形形態によれば、重合反応の溶媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドである。例えば、溶媒はまた、重合反応における活性化剤として働くことがある。

【0205】

別の例によれば、重合は、少なくとも１種の重合触媒、および必要に応じて少なくとも１種の共触媒、および／または必要に応じて少なくとも１種のアシル化触媒の存在下で必要に応じて行ってもよい。別の例によれば、重合はまた、塩基の存在下、および重合触媒なしに行うこともできる。例えば、適合性のあるいずれの重合触媒、共触媒、アシル化触媒および塩基も企図される。一例によれば、重合触媒は、酸触媒（例えば、ルイス酸触媒）であってもよい。例えば、重合触媒は、ホウ素系触媒、ホウ酸系触媒、ボロン酸系触媒、またはＳｌａｖｋｏら（Ｓｌａｖｋｏ ｅｔ ａｌ．， Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ８．１０ （２０１７）： ７１０６－７１１１）によって記載されているボリン酸系触媒であってもよい。ホウ素系重合触媒の非限定例には、式Ａｒ_２ＢＯＨ（式中、Ａｒはアリール基である）のジアリールボリン酸、ジフェニルボリン酸、フェニルボロン酸、トリフルオロフェニルボロン酸、９Ｈ－９－ボラ－１０－チアアントラセン－９－オール、１０Ｈ－フェノキサボリニン－１０－オール、三臭化ホウ素（ＢＢｒ_３）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ_３）、アシルフルオロボレート、トリエチルオキソニウムフルオロボレート（ｆｌｕｏｂｏｒａｔｅ ｄｅ ｔｒｉｅｔｈｙｌｏｘｏｎｉｕｍ）、三フッ化ホウ素エーテル錯体、三フッ化ホウ素（ＢＦ_３）、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボランおよび他の類似のホウ素に由来する触媒、またはそれらの少なくとも２種の組合せ（適合する場合）が含まれる。

【0206】

別の例によれば、重合触媒は、求核性触媒であってもよい。例えば、重合は、ピリジン、４－ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）およびピリジン誘導体などの塩基によって触媒され得る。

【0207】

別の例によれば、重合は、トリエチルアミン（Ｅｔ_３Ｎ）、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（ｉＰｒ_２ＮＥｔ）、ピリジンおよびピリジン誘導体などの塩基の存在下で行われてもよい。対象とする一変形形態によれば、塩基はトリエチルアミンである。例えば、塩基を使用して、触媒を脱プロトン化することができるか、または触媒を再生することができる。塩基を使用して、反応中に放出された酸（例えば、塩酸（ＨＣｌ））を中和することもできる。

【0208】

対象とする一変形形態によれば、重合は、トリエチルアミン、ジフェニルボリン酸またはトリフルオロフェニルボロン酸、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドおよび４－ジメチルアミノピリジンの存在下で行われてもよい。対象とする別の変形形態によれば、重合は、トリエチルアミン、ジフェニルボリン酸またはトリフルオロフェニルボロン酸およびＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドの存在下で行われてもよい。代替的に、重合は、触媒、共触媒および／またはアシル化触媒の添加なしに、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドおよび必要に応じて塩基の存在下で行うことができる。

【0209】

別の例によれば、重合は、スキーム４：

【化72】

（式中、Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３、Ｘ_４、Ｘ_５、Ｘ_６、Ｍ^ｎ＋、Ａおよびｖは、上で定義されている通りである）
に例示されている方法によって実施することができる。

【0210】

別の例によれば、本方法は、後官能基化ステップまたは後重合修飾ステップをさらに含む。例えば、イオン性ポリマーの後官能基化は、その架橋を見越して行われる。したがって、イオン性ポリマーの後官能基化ステップが必要に応じて行われ、上で定義されている少なくとも１つの官能基、例えば架橋性官能基を導入することによって、イオン性ポリマーを官能基化することができる。架橋性官能基は、イオン性ポリマーの炭素鎖の少なくとも１つの末端、および／またはその側鎖に存在してもよい。例えば、イオン性ポリマーの炭素鎖中の少なくとも１つの末端基または置換基（例えば、Ｒ_１および／またはＲ_２）は、前記イオン性ポリマーの架橋を可能にする官能性を含む。一部の場合、そのような官能基の存在は、イオン性ポリマーの特性の調節に寄与することがある。

【0211】

必要に応じた後官能基化ステップまたは後重合修飾ステップは、イオン性ポリマーの少なくとも１つの官能基と、架橋性官能基の少なくとも１つの前駆体との間の反応によって行うことができる。例えば、架橋性官能基は、アクリレート、メタクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、アミノカルボニル－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、オキシカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレート、カルボニルオキシ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレート、カルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－メタクリレートおよびカルボニルアミノ－Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル－アクリレートから選択される。

【0212】

別の例によれば、後官能基化反応は、エステル化反応およびアミド化反応から選択することができる。例えば、後官能基化反応は、Ｆｉｓｈｅｒエステル化、Ｓｔｅｇｌｉｃｈエステル化または米国特許第７，８９７，６７４（Ｂ２）号（Ｚａｇｈｉｂら）に記載されている反応であってもよい。別の例によれば、カルバメート官能基を有するイオン性ポリマーは、メタクリル酸２－イソシアナトエチルとイオン性ポリマーの官能基との間の反応によって得ることができる。別の例によれば、アクリレート官能基を有するイオン性ポリマーは、イオン性ポリマーの官能基と、アクリル酸（ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＨ）、メタクリル酸（ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＨ）、塩化アクリロイル（ＣＨ_２＝ＣＨＣＯ（Ｃｌ））、塩化メタクリロイル（ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯ（Ｃｌ））または別の適合可能なカルボン酸誘導体との間の反応によって得ることができる。

【0213】

別の例によれば、本方法は、少なくとも１個のハロゲン原子、例えば塩素原子を置換するステップをさらに含む。例えば、置換ステップは、ハロゲン原子の求核性試薬による求核置換反応によって行われてもよい。一例によれば、求核性試薬は、塩、例えば、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）などのリチウム塩、またはテトラフルオロホウ酸銀（ＡｇＢＦ_４）などの銀塩とすることができる。対象とする一変形形態によれば、置換ステップは、少なくとも１個の塩素原子の陰イオン（例えば、ＴＦＳＩまたはＢＦ_４）による求核置換によって行うことができる。一例によれば、イオン性ポリマーを、少なくとも１種の求核性試薬と接触させて反応させる。例えば、イオン性ポリマーは、求核置換反応を実質的に完了するのを確実にするよう、十分な高温で、および十分な時間、十分な量の求核性試薬と接触させることができる。例えば、イオン性ポリマーは、約４０℃の温度で、約２時間、約１０重量％のＬｉＴＦＳＩと接触させて、確実に求核置換反応を実質的に完了することができる。例えば、次に、求核性試薬をろ過により、および好適な溶媒、例えば、酢酸エチルまたはメタノール中で沈殿させることによって除去することができる。

【0214】

別の例によれば、本方法は、分離ステップまたは精製ステップをさらに含む。分離ステップまたは精製ステップは、任意の公知の適合可能な分離方法または精製方法によって行うことができる。例えば、分離ステップまたは精製ステップは、分子量に基づく分離方法によって行うことができる。分離ステップまたは精製ステップは、液体クロマトグラフィー法（例えば、立体排除クロマトグラフィー）またはろ過法（例えば、膜ろ過方法または膜分離方法）によって行うことができる。例えば、分離ステップまたは精製ステップは、膜ろ過法（例えば、ナノろ過または限外ろ過）によって実施される。一部の実施形態では、分離ステップまたは精製ステップは、限外ろ過によって行うことができる。例えば、限外ろ過は、イオン性ポリマーから低分子量不純物（例えば、１０００ＤＡ未満）を分離するため、１，０００ＤＡ（ダルトン）（すなわち、１．６６×１０^－１５μｇ）の分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）限界を有する膜を用いて行うことができる。別の例によれば、分離ステップまたは精製ステップは、後官能基化ステップまたは後重合修飾ステップの前および／または後に行うことができる。

【0215】

別の例によれば、本方法は、上記のポリマー組成物またはイオン性ポリマーを含む懸濁液をコーティングする（塗り広げるとも呼ばれる）ステップをさらに含む。例えば、前記コーティングするステップは、ドクターブレードコーティング法、コンマコーティング法、リバースコンマコーティング法、グラビアコーティングなどの印刷法、またはスロットダイコーティング法のうちの少なくとも１つによって行われてもよい。対象とする一変形形態によれば、前記コーティングするステップは、ドクターブレードコーティング法またはスロットダイコーティング法によって行われる。一例によれば、ポリマー組成物、またはイオン性ポリマーを含む懸濁液は、基材または支持膜（例えば、シリコーン、ポリプロピレンまたはケイ素化ポリプロピレンから作製された基材）にコーティングされてもよい。例えば、前記基材または支持膜は、続いて除去されてもよい。別の例によれば、ポリマー組成物、またはイオン性ポリマーを含む懸濁液は、電極に直接、コーティングされてもよい。

【0216】

別の例によれば、本方法は、上で定義したポリマー組成物またはイオン性ポリマーを乾燥するステップをさらに含む。一例によれば、乾燥するステップは、あらゆる残留溶媒を除去するために行ってもよい。別の例によれば、乾燥ステップおよびコーティングするステップは、同時におよび／または個別に行ってもよい。

【0217】

別の例によれば、本方法は、上で定義したポリマー組成物またはイオン性ポリマーを架橋するステップをさらに含む。例えば、イオン性ポリマーの炭素鎖における少なくとも１つの末端基または置換基（例えば、Ｒ_１および／またはＲ_２）は、イオン性ポリマーの架橋を可能にする少なくとも１つの官能基を含む。別の例によれば、架橋ステップは、ＵＶ照射によって、加熱処理によって、マイクロ波照射によって、電子線下で、ガンマ線照射によって、またはＸ線照射によって行うことができる。対象とする一変形形態によれば、架橋ステップは、ＵＶ照射によって実施される。対象とする別の変形形態によれば、架橋ステップは、加熱処理によって実施される。対象とする別の変形形態によれば、架橋ステップは、電子線下で実施される。別の例によれば、架橋ステップは、架橋剤、熱開始剤、光開始剤、触媒、可塑剤、またはそれらの少なくとも２種の組合せの存在下で実施されてもよい。例えば、光開始剤は、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（商標）６５１）である。例えば、ポリマー組成物およびイオン性ポリマーは、架橋後に固化することができる。

【0218】

本技術はまた、電気化学的用途において、上で定義したポリマー組成物またはイオン性ポリマーの使用に関する。

【0219】

一例によれば、ポリマー組成物またはイオン性ポリマーは、電気化学セル、電池、スーパーキャパシタ（例えば、炭素－炭素スーパーキャパシタ、ハイブリッド式スーパーキャパシタなど）に使用することができる。別の例によれば、ポリマー組成物またはイオン性ポリマーは、エレクトロクロミック材料、エレクトロクロミックセル、エレクトロクロミックデバイス（ＥＣＤ）、および米国特許第５，３５６，５５３号に記載されているものなどのエレクトロクロミックセンサーに使用することができる。

【0220】

別の例によれば、本明細書において定義されるポリマー組成物は、固体ポリマー電解質組成物であってもよい。別の例によれば、本明細書において定義されるポリマー組成物は、電極材料の構成成分として、例えば、電極材料中の結合剤として使用され得る。

【0221】

したがって、本技術はまた、上で定義されているイオン性ポリマーまたは上で定義されているポリマー組成物（すなわち、上で定義されているイオン性ポリマーを含む）を含む固体ポリマー電解質であって、架橋性官能基がイオン性ポリマーに存在する場合、このイオン性ポリマーが必要に応じて架橋され得る、固体ポリマー電解質に関する。

【0222】

一例によれば、上記で定義されている固体ポリマー電解質組成物または固体ポリマー電解質は、少なくとも１種の塩をさらに含んでもよい。例えば、塩は、固体ポリマー電解質組成物または固体ポリマー電解質に溶解することができる。

【0223】

塩は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムまたはマグネシウムの塩などのイオン性塩とすることができる。対象とする一変形形態によれば、イオン性塩はリチウム塩である。リチウム塩の非限定例には、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）、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（ＬｉＢＦ_４）、リチウムビス（オキサラト）ボレート（ＬｉＢＯＢ）、硝酸リチウム（ＬｉＮＯ_３）、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（ＬｉＣｌＯ_４）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ_６）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＳＯ_３ＣＦ_３）（ＬｉＴｆ）、フルオロアルキルリン酸リチウムＬｉ［ＰＦ_３（ＣＦ_２ＣＦ_３）_３］（ＬｉＦＡＰ）、テトラキス（トリフルオロアセトキシ）ホウ酸リチウムＬｉ［Ｂ（ＯＣＯＣＦ_３）_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（Ｃ_６Ｏ_２）_２］（ＬｉＢＢＢ）、およびそれらの少なくとも２種の組合せが含まれる。対象とする一変形形態によれば、リチウム塩は、ＬｉＰＦ_６とすることができる。対象とする別の変形形態によれば、リチウム塩は、ＬｉＦＳＩとすることができる。対象とする別の変形形態によれば、リチウム塩は、ＬｉＴＦＳＩすることができる。ナトリウム塩の非限定例は、リチウムイオンがナトリウムイオンにより置き換わった、上記の塩を含む。カリウム塩の非限定例は、リチウムイオンがカリウムイオンにより置き換わった、上記の塩を含む。カルシウム塩の非限定例には、リチウムイオンがカルシウムイオンにより置き換わった、上記の塩であって、この塩中に存在する陰イオンの数は、カルシウムイオンの電荷に調節されている、塩が含まれる。マグネシウム塩の非限定例には、リチウムイオンがマグネシウムイオンにより置き換わった、上記の塩であって、この塩中に存在する陰イオンの数は、マグネシウムイオンの電荷に調節されている、塩が含まれる。

【0224】

別の例によれば、上記で定義した固体ポリマー電解質組成物または固体ポリマー電解質は、イオン伝導性材料、無機粒子、ガラス粒子、セラミック粒子（例えば、ナノセラミックス）、他の類似の添加剤またはそれらの少なくとも２種の組合せなどの、追加の構成成分または添加剤を必要に応じてさらに含んでもよい。例えば、イオン伝導率が高いため、追加の構成成分または添加剤が選択され得、リチウムイオンの伝導を改善するために特に添加されてもよい。対象とする一変形形態によれば、追加の構成成分または添加剤は、結晶形態および／またはアモルファス形態のＮＡＳＩＣＯＮ、ＬＩＳＩＣＯＮ、チオ－ＬｉＳＩＣＯＮ、ザクロ石、ならびにそれらの少なくとも２種の組合せから選択され得る。

【0225】

別の例によれば、固体ポリマー電解質は、薄層フィルムの形態にあってもよい。例えば、フィルムは、固体ポリマー電解質を含む少なくとも１つの電解質層を含む。一部の場合、上で定義されている追加の構成成分または添加剤は、電解質層中に、または例えば電解質層に堆積されたイオン伝導層中に個別に、含まれていてもよくおよび／または実質的に分散されていてもよい。

【0226】

本技術はまた、上で定義されている少なくとも１種の電気化学的活性材料およびイオン性ポリマー、または本明細書において定義されているポリマー組成物（すなわち、本明細書において定義されているイオン性ポリマーを含む）を含む電極材料に関する。一例によれば、イオン性ポリマーは、電極材料中の結合剤として作用する。一例によれば、電極材料は、正極材料である。別の例によれば、電極材料は、負極材料である。

【0227】

例によれば、電気化学的活性材料は、粒子の形態にあってもよい。電気化学的活性材料の非限定例には、金属酸化物、リチウム金属酸化物、金属リン酸塩、リチウム金属リン酸塩、チタン酸塩およびチタン酸リチウムが含まれる。

【0228】

例えば、電気化学的活性材料の金属は、元素：チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、アンチモン（Ｓｂ）およびそれらの少なくとも２種の組合せ（適合可能な場合）から選択することができる。対象とする一変形形態によれば、電気化学的活性材料の金属は、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）およびそれらの少なくとも２種の組合せ（適合可能な場合）から選択することができる。

【0229】

電気化学的活性材料の非限定例はまた、チタン酸塩およびチタン酸リチウム（例えば、ＴｉＯ_２、Ｌｉ_２ＴｉＯ_３、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、Ｈ_２Ｔｉ_５Ｏ_１１、Ｈ_２Ｔｉ_４Ｏ_９およびそれらの組合せ）、金属リン酸塩およびリチオ化金属リン酸塩（例えば、ＬｉＭ’ＰＯ_４およびＭ’ＰＯ_４（Ｍ’は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｏおよびそれらの組合せであり得る））、酸化バナジウムおよび酸化リチウムバナジウム（例えば、ＬｉＶ_３Ｏ_８、Ｖ_２Ｏ_５、ＬｉＶ_２Ｏ_５など）、および式ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＭ’’Ｏ_２（Ｍ’’は、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉおよびそれらの組合せから選択される）、Ｌｉ（ＮｉＭ’’’）Ｏ_２（Ｍ’’’は、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、別の類似金属およびそれらの組合せから選択される）の他のリチウム金属酸化物、およびそれらの少なくとも２種の組合せ（適合可能な場合）を含む。

【0230】

別の例によれば、電気化学的活性材料は、他の元素または不純物が必要に応じてドープされていてもよく、それらには、例えば、その電気化学的特性を調節または最適化するため、より少ない量で含まれてもよい。例えば、電気化学的活性材料は、他のイオンによる金属の部分置換によってドープされてもよい。例えば、電気化学的活性材料には、遷移金属（例えば、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＺｎまたはＹ）および／または遷移金属以外の金属（例えば、Ｍｇ、ＡｌまたはＳｂ）がドープされていてもよい。

【0231】

別の例によれば、電気化学的活性材料は、粒子（例えば、マイクロ粒子および／またはナノ粒子）の形態にあってもよく、この粒子は、新しく形成されてもよく、または商業的に調達されてもよく、かつコーティング材料をさらに含んでもよい。コーティング材料は、電子伝導性材料であってもよく、例えば、コーティングは、炭素コーティングであってもよい。

【0232】

別の例によれば、電極材料は、例えば、電気化学的活性材料として、炭素をコーティングしたチタン酸リチウム（ｃ－ＬＴＯ）を含む負極材料である。

【0233】

別の例によれば、電極材料はまた、イオン伝導体、無機粒子、ガラスまたはセラミック粒子、ナノセラミックス（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２および他の類似の化合物）、塩（例えば、リチウム塩）および他の類似の添加剤などの、追加の構成成分または添加剤を必要に応じて含んでもよい。例えば、追加の構成成分または添加剤は、結晶形態および／またはアモルファス形態のＮＡＳＩＣＯＮ、ＬＩＳＩＣＯＮ、チオ－ＬｉＳＩＣＯＮ、ザクロ石、スルフィド、ハロゲン化硫黄、リン酸塩およびチオ－ホスフェート化合物、およびそれらの少なくとも２種の組合せから選択さるイオン伝導体とすることができる。

【0234】

別の例によれば、本明細書において定義されている電極材料は、電子伝導性材料をさらに含んでもよい。電子伝導性材料の非限定例には、カーボンブラック（例えば、Ｋｅｔｊｅｎ（商標）カーボンおよびＳｕｐｅｒ Ｐ（商標）カーボン）、アセチレンブラック（例えば、ＳｈａｗｉｎｉｇａｎカーボンおよびＤｅｎｋａ（商標）カーボンブラック）、グラファイト、グラフェン、炭素繊維（例えば、蒸気成長炭素繊維（ＶＧＣＦ））、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）およびそれらの少なくとも２種の組合せが含まれる。

【0235】

本技術はまた、集電器（例えば、アルミニウムまたは銅）に本明細書において定義されている電極材料を含む電極に関する。代替的に、電極は、自己支持電極であってもよい。対象とする一変形形態によれば、本明細書において定義されている電極は、正極である。対象とする別の変形形態によれば、本明細書において定義されている電極は、負極である。

【0236】

本技術はまた、負極、正極および電解質を備える電気化学セルであって、負極、正極および電解質のうちの少なくとも１つが、本明細書において定義されているイオン性ポリマー、または本明細書において定義されているポリマー組成物を含む、電気化学セルに関する。

【0237】

本技術はまた、負極、正極および電解質を備える電気化学セルであって、負極、正極および電解質のうちの少なくとも１つが、本明細書において定義されている通りである、電気化学セルに関する。対象とする一実施形態によれば、電解質は、本明細書において定義されている固体ポリマー電解質である。対象とする別の実施形態によれば、負極は、本明細書において定義されている通りである。対象とする別の変形形態によれば、正極は、本明細書において定義されている通りである。対象とする変形形態によれば、電解質は、本明細書において定義されている固体ポリマー電解質であり、正極は、本明細書において定義されている通りである。

【0238】

本技術はまた、本明細書において定義されている電気化学セルを少なくとも１つ備える電池に関する。例えば、前記電池は、リチウム電池、リチウム－イオン電池、リチウム－硫黄電池、ナトリウム電池、ナトリウム－イオン電池、マグネシウム電池およびマグネシウム－イオン電池から選択することができる。対象とする一変形形態によれば、電池は、リチウム電池またはリチウム－イオン電池である。例えば、電池は、全固体電池（例えば、全固体リチウム電池）とすることができる。

【実施例】

【0239】

以下の実施例は、例示目的のためであり、企図される本発明の範囲をさらに限定するものと解釈されるべきではない。これらの実施例は、添付の図面を参照することによって一層、理解されよう。
（実施例１）
ビス（クロロスルホニル）イミド（Ｃｌ－ＳＯ_２－ＮＨ－ＳＯ_２－Ｃｌ）の合成

【0240】

ビス（クロロスルホニル）イミドの合成は、スルファミン酸と塩化チオニルとの間の反応、次に、こうして得られた生成物とクロロスルホン酸との反応によって行った。したがって、ビス（クロロスルホニル）イミドは、スキーム５に例示される方法によって調製した：

【化73】

【0241】

磁気撹拌子を備える清浄で乾燥したフラスコに１．０当量のスルファミン酸を入れ、過剰体積の塩化チオニル（２．７５当量）に懸濁させた。操作はすべて、一定流量の窒素下で行った。１．０当量のクロロスルホン酸を滴下して加え、フラスコに塩酸蒸気を中和するための飽和水酸化ナトリウム水溶液または水酸化リチウム水溶液を含めた蒸気トラップを装備した。次に、こうして得られた混合物を一定撹拌下、約１３０℃の温度の砂浴で、約２４時間、加熱した。

【0242】

次に、この混合物を約１８０℃の温度で真空蒸留することによって精製し、ヒートガンを使用してこの混合物を加熱した。蒸留は、冷媒中での水循環を使用せず、液体窒素を充填したコールドトラップを用いて実施した。温度を蒸留の終了時に昇温させ、蒸留の完了を確実にした。生成物の汚染を回避するため、煙が形成する前に蒸留を停止した。

【0243】

次に、こうして得られた生成物を冷却し、ビス（クロロスルホニル）イミド結晶を形成させて、冷凍庫に保管した。
（実施例２）
リチウムビス（クロロスルホニル）イミドの合成
リチウムビス（クロロスルホニル）イミドは、スキーム６に例示される方法によって調製した：

【化74】

【0244】

リチウムビス（クロロスルホニル）イミドの合成は、不活性窒素雰囲気下、グローブボックス中で行った。実施例１において調製したビス（クロロスルホニル）イミドを１．０当量、秤量し、予め清浄し、あらゆる残留水を除去するよう１２０℃の温度で２時間、乾燥したフラスコに入れた。次に、フラスコをセプタムで閉じた。無水Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解した約１．０当量～約１．５当量の間の塩化リチウムを、ニードルを使用してセプタムを介して上記のフラスコに加えた。

【0245】

次に、このフラスコをグローブボックスから取り出し、リチオ化、およびＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドによるリチウムビス（クロロスルホニル）イミドの混合物の活性化の完了を確実にするため、約１００℃の温度において約２４時間、一定流量の窒素下に置いた。
（実施例３）
重合
（ａ）ジエチレングリコールと実施例２において調製したリチウムビス（クロロスルホニル）イミドとの重合（ポリマー１）

【0246】

重合は、ジエチレングリコールと実施例２において調製したリチウムビス（クロロスルホニル）イミドとの、触媒により制御した重縮合によって行った。こうして重縮合触媒を用いて、重合を制御した。

【0247】

実施例２において調製したリチウムビス（クロロスルホニル）イミドを含む混合物を氷浴中、２０分間、冷却した。次に、セプタムを除去し、次に、フラスコの口を可能な限り多くの生成物を回収するよう溶媒で洗浄した。次に、フラスコを新しいセプタムで閉じた。

【0248】

次に、３当量のトリエチルアミンを混合物に加えた。続いて、この混合物に２５ｍｇのトリフルオロフェニルボロン酸および４００ｍｇの４－ジメチルアミノピリジンを加えた。次に、１当量のジエチレングリコールを加え、この反応混合物を約１００℃の温度で約７２時間、加熱した。

【0249】

次に、この反応混合物を冷却して、ろ過し、酢酸エチルに沈殿させた。この反応混合物を氷浴中に約３０分間、置き、次に、デカンテーションした。

【0250】

次に、イソプロパノールおよびアセトン（２：８体積比）を含む溶媒混合物に得られたポリマーを溶解し、冷凍庫に約１時間、置いた。次に、この混合物をろ過して、残留トリエチルアミンクロリドを除去した。次に、溶媒を約６０℃の温度で回転式蒸発器を使用して蒸発させた。最後に、ポリマーを真空オーブン中、約６０℃の温度で乾燥した。

【0251】

次に、こうして得られたポリマー１を４００ｍＬの水に溶解して、１，０００ＤＡの分子量カットオフ限界を有する膜を用いる限外ろ過によって、約７時間、ろ過した。

【0252】

塩素原子の置換は、求核性試薬としてテトラフルオロホウ酸銀を使用する求核置換反応によって行った。ポリマー１に存在する塩化物イオンの決定は、テトラフルオロホウ酸銀の必要量を計算するためにＭｏｈｒ法によって行った。次に、必要量のテトラフルオロホウ酸銀を最少量の水に溶解し、２０ｍＬの水に溶解した１ｇのポリマー１を含む溶液に加えた。次に、この溶液を室温で約１５分間、撹拌し、次に、ろ過してメタノールで洗浄した。こうして得られたろ液を次に、蒸発乾固した。この置換はフッ素核磁気共鳴（フッ素－１９ＮＭＲ）によって確認した。
（ｂ）実施例３（ａ）において調製したポリマーの後官能基化（ポリマー２）

【0253】

ポリマー２は、架橋性基を導入するため、実施例３（ａ）に提示されているポリマー１の後官能基化によって調製した。

【0254】

実施例３（ａ）において調製した４ｇのポリマーを２５ｍｌの無水Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解した。次に、この溶液に１ｍｌのアクリル酸２－イソシアナトエチルを加え、得られた混合物を窒素雰囲気下、約５０℃の温度で約５～１２時間、加熱した。次に、この溶液に５ｍｌのメタノールを加え、この溶液を室温まで冷却した。

【0255】

次に、こうして得られたポリマー（ポリマー２）を４００ｍＬの水に溶解して、１，０００ＤＡの分子量カットオフ限界を有する膜を用いる限外ろ過によって、約７時間、ろ過した。

【0256】

ポリマー２を立体排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によって、プロトン核磁気共鳴（プロトンＮＭＲ）によって、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によって、および示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって分析した。

【0257】

図１は、ポリマー２に関して得られた立体排除クロマトグラフィー分析の結果を示す。この結果は、ポリマー２の平均分子量（ｇ／ｍｏｌ）を決定するために得た。立体排除クロマトグラフィーは、０．９０ｍｌ分^－１の流速で、屈折率（ＲＩ）検出器を用いて行った。ポリマー２を用いて得られた立体排除クロマトグラフィーの結果が、表１および２に提示されている。

【表1】

【表2】

【0258】

図２は、ポリマー２に関して得られたプロトンＮＭＲスペクトルを示す。図３は、ポリマー２に関して得られた示差走査熱量測定分析の結果を示す。図３に示される通り、ポリマー２は、ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）＝－５３℃を有する。

【0259】

次に、ポリマー２のリチウム濃度を決定した。次に、溶液にＤＯＷＥＸ（登録商標）という商標名で市販されている、３０重量％の修飾イオン交換樹脂を加えた。次に、こうして得られた懸濁液を室温で約１２時間、撹拌し、次に、ろ過した。こうして得られたろ液を蒸発乾固し、真空オーブン中、約６５℃の温度で約２４時間、乾燥した。ポリマー中のリチウム濃度は、塩化リチウムの標準溶液に対して、リチウム核磁気共鳴（^７Ｌｉ ＮＭＲ）によって決定した。

【0260】

前記修飾イオン交換樹脂を、以下の方法によって得た：ガラス製カラムに３０ｇのＤｏｗｅｘ（登録商標）５０ＷＸ８（Ｈ^＋）樹脂を充填し、２Ｍ水酸化リチウム水溶液で湿潤させた。カラムの終点部において塩基性ｐＨに到達するまで、この樹脂を洗浄した。続いて、こうして修飾した樹脂を、中性ｐＨが得られるまで超純水を用いて洗浄し、次に、３００ｍｌのメタノールで洗浄した。次に、樹脂を約６０℃の温度で約１２時間、オーブン乾燥した。代替的に、３００ｍｌの２Ｍ水酸化リチウム水溶液中で３０ｇのＤｏｗｅｘ（登録商標）５０ＷＸ８（Ｈ^＋）樹脂を約１２時間、撹拌し、次に、こうして得られた懸濁液をろ過することによって修飾イオン交換樹脂を調製することができる。次に、こうして修飾した樹脂を上記の通りに洗浄し、乾燥した。
（ｃ）２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１，６－ヘキサンジオールと実施例２において調製したリチウムビス（クロロスルホニル）イミドとの重合（ポリマー３）

【0261】

この重合は、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１，６－ヘキサンジオールと実施例２において調製したリチウムビス（クロロスルホニル）イミドとの触媒により制御した重縮合によって行った。

【0262】

実施例２のリチウムビス（クロロスルホニル）イミドを含む混合物を氷浴中、２０分間、冷却した。次に、セプタムを除去し、次に、フラスコの口を可能な限り多くの生成物を回収するため溶媒で洗浄した。次に、このフラスコを新しいセプタムで閉じた。

【0263】

次に、３当量のトリエチルアミンを混合物に加えた。続いて、この混合物に２５ｍｇのトリフルオロフェニルボロン酸および４００ｍｇの４－ジメチルアミノピリジンを加えた。次に、１当量の２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１，６－ヘキサンジオールを加え、この反応混合物を約１００℃の温度で約７２時間、加熱した。

【0264】

次に、この反応混合物を冷却して、ろ過し、酢酸エチルに沈殿させた。この反応混合物を氷浴中に約３０分間、置き、次に、デカンテーションした。

【0265】

次に、イソプロパノールおよびアセトン（２：８体積比）を含む溶媒混合物にポリマーを溶解し、冷凍庫に約１時間、置いた。次に、残留トリエチルアミンクロリドを除去するため、この混合物をろ過した。次に、溶媒を約６０℃の温度で回転式蒸発器を使用して蒸発させた。最後に、ポリマーを真空オーブン中、約６０℃の温度で乾燥した。

【0266】

次に、このようにして得られたポリマー（ポリマー３）を４００ｍｌの水に溶解して、１，０００ＤＡの分子量カットオフ限界を有する膜を用いる限外ろ過によって、約７時間、ろ過した。

【0267】

次に、塩素原子の置換を、実施例３（ａ）に記載されている方法によって行った。
（ｄ）実施例３（ｃ）において調製したポリマーの後官能基化（ポリマー４）

【0268】

ポリマー４は、架橋性基を導入するため、実施例３（ｃ）に提示されているポリマー３の後官能基化によって調製した。

【0269】

実施例３（ｃ）において調製した４ｇのポリマーを２５ｍｌの無水Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解した。次に、この溶液に１ｍｌのメタクリル酸２－イソシアナトエチルを加え、次に、こうして得られた混合物を窒素雰囲気下、約５０℃の温度で約５～１２時間、加熱した。

【0270】

次に、このようにして得られたポリマー（ポリマー４）を４００ｍｌの水に溶解して、１，０００ＤＡの分子量カットオフ限界を有する膜を用いる限外ろ過によって、約７時間、ろ過した。

【0271】

ポリマー４を立体排除クロマトグラフィーによって分析し、その結果を図４に示す。立体排除クロマトグラフィーは、０．８０ｍｌ分^－１の流速で、屈折率検出器を用いて行った。ポリマー４を用いて得られた立体排除クロマトグラフィーの結果は、表３および４にも提示されている。

【表3】

【表4】

【0272】

ポリマー４のリチウム濃度もまた、実施例３（ｂ）に記載した方法によって決定した。
（ｅ）グリセロールおよびジエチレングリコールと実施例２において調製したリチウムビス（クロロスルホニル）イミドとの重合（ポリマー５）

【0273】

重合は、グリセロールおよびジエチレングリコールと実施例２において調製したリチウムビス（クロロスルホニル）イミドとの触媒により制御した重縮合によって行った。

【0274】

実施例２のリチウムビス（クロロスルホニル）イミドを含む混合物を氷浴中、２０分間、冷却した。次に、セプタムを除去し、次に、フラスコの口を可能な限り多くの生成物を回収するよう溶媒で洗浄した。次に、このフラスコを新しいセプタムで閉じた。

【0275】

次に、３当量のトリエチルアミンを混合物に加えた。続いて、この混合物に２５ｍｇのトリフルオロフェニルボロン酸および４００ｍｇの４－ジメチルアミノピリジンを加えた。次に、０．９０当量のジエチレングリコールおよび０．１０当量のグリセロールを加え、この反応混合物を約１００℃の温度まで約７２時間、加熱した。

【0276】

次に、この反応混合物を冷却して、ろ過し、酢酸エチルに沈殿させた。この反応混合物を氷浴中に約３０分間、置き、次に、デカンテーションした。

【0277】

次に、イソプロパノールおよびアセトン（２：８体積比）を含む溶媒混合物にポリマーを溶解し、冷凍庫に約１時間、置いた。次に、残留トリエチルアミンクロリドを除去するため、この混合物をろ過した。次に、溶媒を約６０℃の温度で回転式蒸発器を使用して蒸発させた。最後に、ポリマーをオーブン中、約６０℃の温度において真空下で乾燥した。

【0278】

次に、このようにして得られたポリマー（ポリマー５）を４００ｍｌの水に溶解して、１，０００ＤＡの分子量カットオフ限界を有する膜を用いる限外ろ過によって、約７時間、ろ過した。

【0279】

次に、塩素原子の置換を、実施例３（ａ）に記載されている方法によって行った。

【0280】

ポリマー５をプロトン核磁気共鳴（^１Ｈ ＮＭＲ）によって、炭素－１３核磁気共鳴（^１３Ｃ ＮＭＲ）によって、フッ素核磁気共鳴（^１９Ｆ ＮＭＲ）によって、および示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって分析した。

【0281】

図５は、例えば実施例３（ａ）に記載されている方法による、ジエチレングリコールと実施例２において調製したリチウムビス（クロロスルホニル）イミドとの重合によって得られたポリマーに関するプロトンＮＭＲスペクトルを示す。

【0282】

図６～８は、それぞれ、ポリマー５に関して得られた、プロトンＮＭＲスペクトル、炭素－１３ ＮＭＲスペクトルおよびフッ素ＮＭＲスペクトルを示す。

【0283】

図９は、ポリマー５に関して得られた示差走査熱量測定分析の結果を示し、ポリマー５が、ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）＝－７３℃を有することを実証している。
（ｆ）実施例３（ｅ）において調製したポリマーの後官能基化（ポリマー６）

【0284】

ポリマー６は、架橋性基を導入するため、実施例３（ｅ）に提示されているポリマー５の後官能基化によって調製した。

【0285】

実施例３（ｅ）において調製した４ｇのポリマーを２５ｍｌの無水Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解した。次に、この溶液に１ｍＬのメタクリル酸２－イソシアナトエチルを加え、こうして得られた混合物を窒素雰囲気下、約５０℃の温度で約５～１２時間、加熱した。

【0286】

次に、このようにして得られたポリマー（ポリマー６）を４００ｍｌの水に溶解して、１，０００ＤＡの分子量カットオフ限界を有する膜を用いる限外ろ過によって、約７時間、ろ過した。

【0287】

ポリマー６のリチウム濃度もまた、実施例３（ｂ）に記載した方法によって決定した。ポリマー６に関して、２５ｍｏｌ％のリチウム濃度が得られた。
（実施例４）
イオン伝導率

【0288】

実施例４（ａ）～４（ｄ）は、本出願において記載されている方法によって、本明細書において定義されているポリマーのイオン伝導率を測定するためのポリマーフィルムの調製に関する一方、実施例４（ｅ）および４（ｆ）は、比較目的のためのものである。
ａ） ポリマー１を含むポリマーフィルムの調製

【0289】

実施例３（ａ）において調製したポリマー１に関して、イオン伝導率の結果を得た。実施例３（ａ）において調製した１．７ｇのポリマーを、追加のリチウム塩を添加しないで、水およびメタノール（体積基準で８０：２０）を含む溶媒混合物１．４ｇに溶解した。こうして得られた懸濁液に１０重量％のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を加えた。

【0290】

次に、３ミルのスリット開口部を有するホットプレートコーティングシステム（エリクセン試験装置）を使用し、１５ｍｍ．ｓ^－１の速度でこの懸濁液を基材または支持膜に塗布した。こうして得られたポリマーフィルムを、コーティングしている間に、７０℃の温度で直接乾燥した。

【0291】

次に、このポリマーフィルムを８５℃の温度でオーブン中、４８時間、真空乾燥し、残留溶媒を除去した。

【0292】

次に、このポリマーフィルムを基材または支持膜の表面から除去した。
ｂ） ポリマー２を含むポリマーフィルムの調製

【0293】

実施例３（ｂ）において調製したポリマー２に関して、イオン伝導率の結果を得た。実施例３（ｂ）において調製した１．７ｇのポリマーを、追加のリチウム塩をなんら添加しないで、水およびメタノール（体積基準で８０：２０）を含む溶媒混合物１．４ｇに溶解した。

【0294】

次に、３ミルのスリット開口部を有するホットプレートコーティングシステム（エリクセン試験装置）を使用し、１５ｍｍ．ｓ^－１の速度でこうして得られた懸濁液を基材または支持膜に塗布した。こうして得られたポリマーフィルムを、コーティングしている間に、７０℃の温度で直接乾燥した。

【0295】

次に、このポリマーフィルムを８５℃の温度でオーブン中、４８時間、真空乾燥し、残留溶媒を除去した。

【0296】

乾燥後、不活性ヘリウム雰囲気下、ポリマーフィルムをポリカーボネート（ｌｅｘａｎ）製ボックスに入れて、酸素および水分の存在を低下させた。次に、このポリマーフィルムに、このポリマーフィルムから約５ｃｍの距離に置いたＵＶ光（２５４ｎｍの波長）を用いて５分間、照射した。

【0297】

次に、このポリマーフィルムを基材または支持膜の表面から除去した。
ｃ） ポリマー４を含むポリマーフィルムの調製

【0298】

実施例３（ｄ）において調製したポリマー４に関して、イオン伝導率の結果を得た。実施例３（ｄ）において調製した１．７ｇのポリマーを、追加のリチウム塩をなんら添加しないで、水およびメタノール（体積基準で８０：２０）を含む溶媒混合物１．４ｇに溶解した。

【0299】

次に、３ミルのスリット開口部を有するホットプレートコーティングシステム（エリクセン試験装置）を使用し、１５ｍｍ．ｓ^－１の速度でこうして得られた懸濁液を基材または支持膜に塗布した。こうして得られたポリマーフィルムを、コーティングしている間に、７０℃の温度で直接乾燥した。

【0300】

次に、このポリマーフィルムを８５℃の温度でオーブン中、４８時間、真空乾燥し、残留溶媒を除去した。

【0301】

乾燥後、不活性ヘリウム雰囲気下、ポリマーフィルムをポリカーボネート（ｌｅｘａｎ）製ボックスに入れて、酸素および水分の存在を低下させた。次に、このポリマーフィルムに、このポリマーフィルムから約５ｃｍの距離に置いたＵＶ光（２５４ｎｍの波長）を用いて５分間、照射した。

【0302】

次に、このポリマーフィルムを基材または支持膜の表面から除去した。
ｄ） ポリマー６を含むポリマーフィルムの調製

【0303】

実施例３（ｆ）において調製したポリマー６に関して、イオン伝導率の結果を得た。実施例３（ｆ）において調製した１．７ｇのポリマーを、追加のリチウム塩をなんら添加しないで、水およびメタノール（体積基準で８０：２０）を含む溶媒混合物１．４ｇに溶解した。

【0304】

次に、３ミルのスリット開口部を有するホットプレートコーティングシステム（エリクセン試験装置）を使用し、１５ｍｍ．ｓ^－１の速度でこうして得られた懸濁液を基材または支持膜に塗布した。こうして得られたポリマーフィルムを、コーティングしている間に、７０℃の温度で直接乾燥した。

【0305】

次に、このポリマーフィルムを８５℃の温度でオーブン中、４８時間、真空乾燥し、残留溶媒を除去した。

【0306】

乾燥後、不活性ヘリウム雰囲気下、ポリマーフィルムをポリカーボネート（ｌｅｘａｎ）製ボックスに入れて、酸素および水分の存在を低下させた。次に、このポリマーフィルムに、このポリマーフィルムから約５ｃｍの距離に置いたＵＶ光（２５４ｎｍの波長）を用いて５分間、照射した。

【0307】

次に、このポリマーフィルムを基材または支持膜の表面から除去した。
ｅ） ポリマー７を含むポリマーフィルムの調製（比較）

【0308】

米国特許第７，８９７，６７４（Ｂ２）号（Ｚａｇｈｉｂら）（ＵＳ’６７４）に記載されているポリマーに関して、イオン伝導率の結果を得た。１．７ｇのポリマーを、追加のリチウム塩をなんら添加しないで、水およびメタノール（体積基準で８０：２０）を含む溶媒混合物１．４ｇに溶解した。

【0309】

次に、３ミルのスリット開口部を有するホットプレートコーティングシステム（エリクセン試験装置）を使用し、１５ｍｍ．ｓ^－１の速度でこうして得られた懸濁液を基材または支持膜に塗布した。こうして得られたポリマーフィルムを、コーティングしている間に、７０℃の温度で直接乾燥した。

【0310】

次に、このポリマーフィルムを８５℃の温度でオーブン中、４８時間、真空乾燥し、残留溶媒を除去した。

【0311】

乾燥後、不活性ヘリウム雰囲気下、ポリマーフィルムをポリカーボネート（ｌｅｘａｎ）製ボックスに入れて、酸素および水分の存在を低下させた。次に、このポリマーフィルムに、このポリマーフィルムから約５ｃｍの距離に置いたＵＶ光（２５４ｎｍの波長）を用いて５分間、照射した。

【0312】

次に、このポリマーフィルムを基材または支持膜の表面から除去した。
ｆ） ポリマー８を含むポリマーフィルムの調製（比較）

【0313】

米国特許第６，９０３，１７４（Ｂ２）号（Ｈａｒｖｅｙら）（ＵＳ’１７４）に記載されているポリマーに関するイオン伝導率の結果を得た。１．７ｇのポリマーを、追加のリチウム塩をなんら添加しないで、水およびメタノール（体積基準で８０：２０）を含む溶媒混合物１．４ｇに溶解した。こうして得られた懸濁液に、０．５重量％の２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（商標）６５１）を加えた。

【0314】

次に、３ミルのスリット開口部を有するホットプレートコーティングシステム（エリクセン試験装置）を使用し、１５ｍｍ．ｓ^－１の速度でこうして得られた懸濁液を基材または支持膜に塗布した。こうして得られたポリマーフィルムを、コーティングしている間に、７０℃の温度で直接乾燥した。

【0315】

次に、このポリマーフィルムを８５℃の温度でオーブン中、４８時間、真空乾燥し、残留溶媒を除去した。

【0316】

乾燥後、不活性ヘリウム雰囲気下、ポリマーフィルムをポリカーボネート（ｌｅｘａｎ）製ボックスに入れて、酸素および水分の存在を低下させた。次に、このポリマーフィルムに、このポリマーフィルムから約５ｃｍの距離に置いたＵＶ光（２５４ｎｍの波長）を用いて５分間、照射した。

【0317】

次に、このポリマーフィルムを基材または支持膜の表面から除去した。
ｇ） イオン伝導率測定用の対称セルの調製

【0318】

実施例４（ａ）～４（ｆ）において調製したポリマーフィルムを含む対称セルの調製全体を約－５５℃の露点の無水チャンバ中で実施した。対称セルの組み立ては、ボタン型セルの構成で行った。ポリマーフィルムを２．０１ｃｍ^２の活性領域を有する２枚のステンレス鋼製ブロッキング電極間に置いた。対称セルを表５に示されている構成で組み立てた。

【表5】

ｈ） 実施例４（ａ）～４（ｆ）に与えられているポリマーフィルムのイオン伝導率の測定

【0319】

実施例４（ｇ）の対称セルのイオン伝導率測定は、ＶＰＭ３マルチチャンネルポテンシオスタットを用いて記録した、交流電気化学インピーダンス分光法によって行った。電気化学インピーダンス分光法は、２０℃～８０℃の温度範囲（５℃ずつ昇温および降温）において、２００ｍＨｚ～１ＭＨｚの間で行った。

【0320】

オーブン温度が温度（Ｔ）において安定化した後に、各電気化学インピーダンス測定値を得た。

【0321】

リチウムイオンのイオン伝導率は、式１：

【数1】

（式中、
σは、イオン伝導率（Ｓ．ｃｍ^－１）であり、ｌは、２枚のステンレス鋼製ブロッキング電極の間に置いたポリマーフィルムの厚さであり、Ａは、ポリマーと２枚のステンレス鋼製電極との間の接触面積であり、Ｒ_ｔは、電気化学インピーダンス分光法によって測定した全抵抗率である）
を使用した電気化学インピーダンス分光法測定値から計算した。

【0322】

図１０～１５におけるグラフは、それぞれ、実施例４（ｇ）において組み立てた対称セル（セル１～６）に関する測定したイオン伝導率（Ｓ．ｃｍ^－１）の結果を、温度の関数（Ｋ^－１）として表す。

【0323】

図１０は、実施例４（ｇ）に記載されているセル１に関して、５０℃の温度において、１．９７×１０^－５Ｓ．ｃｍ^－１のイオン伝導率の値が得られたことを示している。

【0324】

図１１は、実施例４（ｇ）に記載されているセル２に関して、５０℃の温度において、２．６５×１０^－５Ｓ．ｃｍ^－１のイオン伝導率の値が得られたことを示している。

【0325】

図１２は、実施例４（ｇ）に記載されているセル３に関して、５０℃の温度において、５．３７×１０^－５Ｓ．ｃｍ^－１のイオン伝導率の値が得られたことを示している。

【0326】

図１３は、実施例４（ｇ）に記載されているセル４に関して、５０℃の温度において、３．２５×１０^－４Ｓ．ｃｍ^－１のイオン伝導率の値が得られたことを示している。

【0327】

図１４は、実施例４（ｇ）（比較）に記載されているセル５に関して、５０℃の温度において、１．６５×１０^－４Ｓ．ｃｍ^－１のイオン伝導率の値が得られたことを示している。

【0328】

図１５は、実施例４（ｇ）（比較）に記載されているセル６に関して、５０℃の温度において、１．９０×１０^－４Ｓ．ｃｍ^－１のイオン伝導率の値が得られたことを示している。
（実施例５）
サイクリックボルタンメトリー
ａ） サイクリックボルタンメトリー測定のためのポリマーフィルムの調製

【0329】

実施例３（ｂ）および３（ｆ）において調製したポリマー、ならびに比較目的のためのＵＳ’６７４およびＵＳ’１７４特許に記載されているポリマー、ならびにポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）に関して、サイクリックボルタンメトリーの結果を得た。

【0330】

実施例３（ｂ）および３（ｆ）において調製したポリマーならびに比較ポリマーを、水およびメタノール（体積基準で８０：２０）を含む溶媒混合物中に溶解した。

【0331】

ポリマーが一旦、溶解すると、Ｋｅｔｊｅｎ（商標）ブラックをポリマー：Ｋｅｔｊｅｎ（商標）ブラック比（重量基準で５：１）で混合物に加えた。

【0332】

次に、ボールミルを使用して得られたブレンドを混合し、適度に分散させて、Ｋｅｔｊｅｎ（商標）ブラック凝集体を細砕した。

【0333】

こうして得られた混合物の粘度を、水およびメタノール（体積基準で８０：２０）を含む溶媒混合物を用いて調節した。

【0334】

次に、このようにして得られた混合物を、ホットプレートを備えるドクターブレードコーティングシステムを使用して、炭素をコーティングしたアルミニウム集電器に塗布した。こうして得られたポリマーフィルムを、コーティングしている間に、７０℃の温度で直接乾燥した。

【0335】

次に、このポリマーフィルムを８５℃の温度でオーブン中、４８時間、真空下で乾燥し、残留溶媒を除去した。
ｂ） サイクリックボルタンメトリー測定のための対称セルの調製

【0336】

実施例５（ａ）において調製したポリマーフィルムを含む対称セルの調製の全体を約－５５℃の露点の無水チャンバ中で実施した。対称セルは、２．０１ｃｍ^２の活性表面積を有するボタン型セル構成で組み立てた。対称セルを表６に示されている構成に従い組み立てた。

【表6】

ｃ） サイクリックボルタンメトリー

【0337】

実施例５（ｂ）に記載されている対称セルの酸化の電気化学的安定性を、ＶＭＰ－３型ポテンシオスタットを使用して測定した。

【0338】

図１６は、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して２．７Ｖ～４．３Ｖの間で、スキャン速度０．０６７ｍＶ／ｓにおいて記録したセル７（比較セル）（実線）に関して得られたサイクリックボルタンメトリーの結果を示す。

【0339】

図１６はまた、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して２．７Ｖ～４．３Ｖの間で、スキャン速度０．０５ｍＶ／ｓにおいて記録したセル８（比較セル）（破線）に関して得られたサイクリックボルタンメトリーの結果を示す。

【0340】

図１７は、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して２．５Ｖ～５Ｖの間で、スキャン速度０．０６７ｍＶ／ｓにおいて記録したセル７（比較セル）に関して得られたサイクリックボルタンメトリーの結果を示す。図１７は、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して約４．３７Ｖの電位でポリマーの酸化が始まることを示している。

【0341】

図１８は、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して２．５Ｖ～５Ｖの間で、スキャン速度０．０６７ｍＶ／ｓにおいて記録したセル９（実線）およびセル１０（破線）に関して得られたサイクリックボルタンメトリーの結果を示す。

【0342】

図１９は、Ｌｉ／Ｌｉ^＋に対して２．５Ｖ～５Ｖの間で、スキャン速度０．０６７ｍＶ／ｓにおいて記録したセル７（比較セル）（２点鎖線）、セル１０（１点鎖線）、セル９（破線）およびセル１１（比較セル）（実線）に関して得られたサイクリックボルタンメトリーの結果を示す。図１９は、第１のサイクルの間に得られた結果を示す。

【0343】

いくつかの修正を、企図される本発明の範囲から逸脱することなく、上記の実施形態のいずれかに行うことができる。本文書において言及されている参照文献、特許または科学文献は、すべての目的のため、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【国際調査報告】