NITROXIDES FOR LITHIUM-ION BATTERIESThis invention relates to overcharge protection and molecular redox shuttles in rechargeable lithium-ion cells. For this, specific nitroxyls or oxoammonium salts are used in the electrolyte. This invention also relates to a method of producing such lithium-ion cells and to a method of recharging such lithium-ion cells. This invention also pertains to some nitroxyls compounds and oxoammonium salts.A rechargeable lithium-ion cell comprising: (a) a positive electrode, (b) a negative electrode and (c) an electrolyte comprising (i) a lithium salt, (ii) a polar aprotic solvent and (iii) at least one compound selected from the group consisting of formula (d1)-(d6)  wherein G is X is O or S; when X is O, then R6 and R7 are electron pairs; when X is S, then R6 and R7 are independently an electron pair or ═O; Y is —CH2—O—CH2—, —CH2—S—CH2—, —CH2—S(═O)—CH2—, —CH2—S(═O)2—CH2—, A− and D− are independently an anion of an organic or inorganic acid; indicates a free valence; R1, R2, R3 and R4 are independently C1-C18alkyl, C6-C10aryl, C5-C8heteroaryl, C7-C11aralkyl or C5-C6-cycloalkyl; said alkyl, aryl, heteroaryl, aralkyl or cycloalkyl substituted by one or more F; said alkyl and/or cycloalkyl interrupted by one or more heteroatomgroup; said alkyl and/or cycloalkyl substituted by one or more heteroatomgroup; said alkyl and/or cycloalkyl both interrupted by and substituted by one or more heteroatomgroups; or said aryl, heteroaryl and/or aralkyl substituted by 1 to 4 C1-C4alkyl; or R1 and R2 and/or R3 and R4 form together with the linking carbon atom a C4-C13cycloalkylbiradical which is unsubstituted or substituted by F; R5 is H, OH, C1-C16, alkyl, C6-C10aryl, C2-C18alkenyl, C2-C18alkinyl, C5-C6cycloalkyl, glycidyl, —CO—R16, —CO—NH—R16, —CON(R16)(R17), —O—CO—R16, CO—OR12, —PO(OR12)(OR13), —S(═O)2R12, —SR12, —S(═O)2R12, —S(═O)2R12, —S—OR12, —S(═O)—OR12, —SiR16R17R18, —CN or halogen; said alkyl, aryl, aralkyl, alkenyl, alkinyl or cycloalkyl substituted by one or more F; said alkyl, alkenyl, alkinyl or cycloalkyl interrupted by one or more heteroatomgroup; said alkyl, alkenyl, alkinyl or cycloalkyl substituted by one or more heteroatomgroup; said alkyl and/or cycloalkyl both interrupted by and substituted by one or more heteroatomgroups; aryl or aralkyl substituted by 1 to 4 C1-C4alkyl; or R5 is a multivalent core with more than one structural units (d1)-(d4) or (d6) attached; R8 and R9 are independently —CH2O—C1-C18alkyl, —Ch2NH—CO—C1-C18alkyl or as defined for R1; or R8 and R9 form together with the linking carbon atom a group R10 and R11 are independently H or CH3; R12 and R13 are independently H, NH4, Li, Na, K or as defined for R16; R14, R15 are independently H or C1-C8 Alkyl; or R14 and R15 form together with the linking carbon atom a C4-C13cycloalkylbiradical; R16, R17 and R18 are independently C1-C18alkyl, C2-C18alkenyl, C6-C10aryl, C5-C8heteroaryl, C7-C11aralkyl or C5-C6cycloalkyl; said alkyl, alkenyl, aryl, heteroaryl, aralkyl or cycloalkyl substituted by one or more F; said alkyl and/or cycloalkyl interrupted by one or more heteroatomgroup; said alkyl and/or cycloalkyl substituted by one or more heteroatomgroup; said alkyl and/or cycloalkyl both interrupted by and substituted by one or more heteroatomgroups; or said aryl, heteroaryl and/or aralkyl substituted by 1 to 4 C1-C4alkyl; R20, R21 and R22 are independently C1-C18alkyl, C2-C18alkenyl, C6-C10aryl, C5-C8heteroaryl, C7-C11aralkyl or C5-C8cycloalkyl; or said alkyl, alkenyl, aryl, heteroaryl, aralkyl or cycloalkyl substituted by one or more F; and R23 is H, NH4, Li, Na, K or as defined for R20, preferably H or C1-C18alkyl; R24 is C1-C18alkyl, C6-C10aryl, C5-C8heteroaryl, C7-C11aralkyl, C2-C18alkenyl, C2-C18alkinyl, C5-C6cycloalkyl or glycidyl; R25 and R26 are independently H, C1-C18alkyl, C6-C10aryl, C7-C11aralkyl, C2-C18alkenyl, C2-C18alkinyl, C5-C6cycloalkyl or glycidyl; R27 is C1-C18alkyl, C6-C10aryl —O—C1-C18 alkyl or —O—C6-C10aryl; R28 is H, —OH, C1-C18alkyl, C6-C10aryl, C5-C6cycloalkyl, —O—C6-C10aryl or —OQ, where Q is NH4, Li, Na or K.
리튬-이온 전지용 니트록시드본 발명은, 재충전식 리튬-이온 전지에서의 과충전 보호 및 분자 산화환원 셔틀에 관한 것이다. 이를 위해, 특정 니트록실 또는 옥소암모늄염이 전해질에 사용된다. 본 발명은 또한, 상기와 같은 리튬-이온 전지의 제조 방법, 및 상기와 같은 리튬-이온 전지의 재충전 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 일부 니트록실 화합물 및 옥소암모늄염에 관한 것이다.(a) 양극, (b) 음극, 및 (c) (i) 리튬염, (ii) 극성 비양성자성 용매 및 (iii) 하기 화학식 d1 내지 d6으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 을 포함하는 전해질 을 포함하는 재충전식 리튬-이온 전지.  상기 식에서, G는  또는 이고, 바람직하게는 G는 이고; X는 O 또는 S이며; X가 O인 경우, R6 및 R7은 전자쌍이고; X가 S인 경우, R6 및 R7은 독립적으로 전자쌍 또는 =O이며; Y는 이고; A- 및 D-는 독립적으로 유기 또는 무기산의 음이온이며; *는 자유 원자가를 나타내고; R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 C1-C18알킬, C6-C10아릴, C5-C8헤테로아릴, C7-C11아르알킬 또는 C5-C6-시클로알킬; 또는 1개 이상의 F로 치환된 상기 기; 또는 1개 이상의 헤테로원자단이 개재된 상기 알킬 및/또는 시클로알킬; 또는 1개 이상의 헤테로원자단으로 치환된 상기 알킬 및/또는 시클로알킬; 또는 1개 이상의 헤테로원자단이 개재되고 또한 이것으로 치환된 상기 알킬 및/또는 시클로알킬; 또는 1개 내지 4개의 C1-C4알킬로 치환된 상기 아릴, 헤테로아릴 및/또는 아르알킬이거나; 또는 R1 및 R2 및/또는 R3 및 R4는 연결 탄소 원자와 함께 F로 치환되거나 비치환된 C4-C13시클로알킬 2가 라디칼을 형성하며; R5는 H, OH, C1-C18알킬, C6-C10아릴, C7-C11아르알킬, C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C5-C6시클로알킬, 글리시딜, -CO-R16, -CO-NH-R16, -CON(R16)(R17), -O-CO-R16, CO-OR12, -PO(OR12)(OR13), -S(=O)2OR12, -SR12, -S(=O)R12, -S(=O)2R12, -S-OR12, -S(=O)-OR12, -SiR16R17R18, -CN 또는 할로겐; 또는 1개 이상의 F로 치환된 상기 기; 또는 1개 이상의 헤테로원자단이 개재된 상기 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 시클로알킬; 또는 1개 이상의 헤테로원자단으로 치환된 상기 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 시클로알킬; 또는 1개 이상의 헤테로원자단이 개재되고 또한 이것으로 치환된 상기 알킬 및/또는 시클로알킬; 또는 1개 내지 4개의 C1-C4알킬로 치환된 상기 아릴 또는 아르알킬이거나; 또는 R5는 1개 초과의 구조 단위 (d1) 내지 (d4) 또는 (d6)이 부착된 다가 코어이고; R8 및 R9는 독립적으로 -CH2O-CO-C1-C18알킬, -CH2-NH-CO-C1-C18알킬이거나, 또는 R1에 대해 정의된 바와 같거나; 또는 R8 및 R9는 연결 탄소 원자와 함께 기를 형성하며; R10 및 R11은 독립적으로 H 또는 CH3이고; R12 및 R13은 독립적으로 H, NH4, Li, Na, K이거나, 또는 R16에 대해 정의된 바와 같으며; R14, R15는 독립적으로 H 또는 C1-C8 알킬이거나; 또는 R14 및 R15는 연결 탄소 원자와 함께 C4-C13시클로알킬 2가 라디칼을 형성하고; R16, R17 및 R18은 독립적으로 C1-C18알킬, C2-C18알케닐, C6-C10아릴, C5-C8헤테로아릴, C7-C11아르알킬 또는 C5-C6시클로알킬; 또는 1개 이상의 F로 치환된 상기 기; 또는 1개 이상의 헤테로원자단이 개재된 상기 알킬 및/또는 시클로알킬; 또는 1개 이상의 헤테로원자단으로 치환된 상기 알킬 및/또는 시클로알킬; 또는 1개 이상의 헤테로원자단이 개재되고 또한 이것으로 치환된 상기 알킬 및/또는 시클로알킬; 또는 1개 내지 4개의 C1-C4알킬로 치환된 상기 아릴, 헤테로아릴 및/또는 아르알킬이며; R20, R21 및 R22는 독립적으로 C1-C18알킬, C2-C18알케닐, C6-C10아릴, C5-C8헤테로아릴, C7-C11아르알킬 또는 C5-C6시클로알킬; 또는 1개 이상의 F로 치환된 상기 기이고; R23은 H, NH4, Li, Na, K이거나, 또는 R20에 대해 정의된 바와 같고, 바람직하게는 H 또는 C1-C18알킬이며; R24는 C1-C18알킬, C6-C10아릴, C5-C8헤테로아릴, C7-C11아르알킬, C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C5-C6시클로알킬 또는 글리시딜이고; R25 및 R26은 독립적으로 H, C1-C18알킬, C6-C10아릴, C7-C11아르알킬, C2-C18알케닐, C2-C18알키닐, C5-C6시클로알킬 또는 글리시딜이며; R27은 C1-C18알킬, C6-C10아릴 또는 -O-C1-C18알킬 또는 -O-C6-C10아릴이고; R28은 H, -OH, C1-C18알킬, C6-C10아릴, C7-C11아르알킬, C5-C6시클로알킬, -O-C1-C18알킬, -O-C6-C10아릴 또는 -OQ (여기서, Q는 NH4, Li, Na 또는 K임)이다.