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用于锂离子电化学电池的电解质组合物制造技术

技术编号:25552842 阅读:46 留言:0更新日期:2020-09-08 18:53
一种用于锂离子电化学电池的电解质组合物,其包含:‑至少一种四氟化或六氟化锂盐,‑双(氟磺酰基)酰亚胺锂LiFSI盐,‑碳酸亚乙烯酯,‑硫酸亚乙酯,‑二氟磷酸锂,‑选自环状或线性碳酸酯、环状或线性酯、环状或线性醚及其混合物的至少一种有机溶剂,在添加至溶剂之前,硫酸亚乙酯的质量与碳酸亚乙烯酯的质量之比严格小于1,双(氟磺酰基)酰亚胺锂的质量百分比占由所述至少一种四氟化或六氟化锂盐、所述双(氟磺酰基)酰亚胺锂盐和所述至少一种有机溶剂组成的组的质量的小于1%。在锂离子电化学电池中使用该组合物增加了电池的寿命,尤其是在低温和高温循环条件下。

【技术实现步骤摘要】
用于锂离子电化学电池的电解质组合物
本专利技术的
是用于锂离子型可再充电电化学电池的电解质组合物的领域。
技术介绍
锂离子型可再充电电化学电池在现有技术中是已知的。由于它们的高质量和体积能量密度,它们是有前途的电能来源。它们包括至少一个正电极(其可以为锂化过渡金属氧化物)和至少一个负电极(其可以为基于石墨的)。然而,当在至少80℃的温度下使用时这样的电池具有有限的使用寿命。它们的成分迅速降解,导致电池短路或其内部电阻增加。例如,在85℃下循环约100次充电/放电之后,这样的电池的容量损失可能达到其初始容量的20%。此外,还发现这些电池在低于-10℃的温度下使用时具有有限的使用寿命。因此,目的是使得可获得在至少80℃优选地至少85℃的温度下或在低于-10℃的温度下循环使用时具有改善的使用寿命的新的锂离子型电化学电池。当这些电池能够在通过进行至少200次循环(其中放电深度为100%而容量损失不大于其初始容量的20%)的循环条件下运行时,认为实现了该目的。文献CN106099171描述了其电解质包含六氟磷酸锂LiPF6、双(氟磺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解质组合物,包含:/n-至少一种四氟化或六氟化锂盐,/n-双(氟磺酰基)酰亚胺锂LiFSI盐,/n-碳酸亚乙烯酯,/n-硫酸亚乙酯,/n-二氟磷酸锂,/n-选自环状或线性碳酸酯、环状或线性酯、环状或线性醚及其混合物的至少一种有机溶剂,/n在添加至所述溶剂之前,硫酸亚乙酯的质量与碳酸亚乙烯酯的质量之比严格小于1,/n双(氟磺酰基)酰亚胺锂的质量百分比占由所述至少一种四氟化或六氟化锂盐、所述双(氟磺酰基)酰亚胺锂盐和所述至少一种有机溶剂组成的组的质量的小于1%。/n

【技术特征摘要】
20190301 FR 19021351.一种电解质组合物,包含:
-至少一种四氟化或六氟化锂盐,
-双(氟磺酰基)酰亚胺锂LiFSI盐,
-碳酸亚乙烯酯,
-硫酸亚乙酯,
-二氟磷酸锂,
-选自环状或线性碳酸酯、环状或线性酯、环状或线性醚及其混合物的至少一种有机溶剂,
在添加至所述溶剂之前,硫酸亚乙酯的质量与碳酸亚乙烯酯的质量之比严格小于1,
双(氟磺酰基)酰亚胺锂的质量百分比占由所述至少一种四氟化或六氟化锂盐、所述双(氟磺酰基)酰亚胺锂盐和所述至少一种有机溶剂组成的组的质量的小于1%。


2.根据权利要求1所述的电解质组合物,其中所述四氟化或六氟化锂盐选自六氟磷酸锂LiPF6、六氟砷酸锂LiAsF6、六氟锑酸锂LiSbF6和四氟硼酸锂LiBF4。


3.根据权利要求1或2所述的电解质组合物,其中来自所述双(氟磺酰基)酰亚胺锂盐的锂离子占所述电解质组合物中存在的锂离子的总量的至少30摩尔%。


4.根据权利要求1至3中之一所述的电解质组合物,其中来自所述四氟化或六氟化锂盐的锂离子占所述电解质组合物中存在的锂离子的总量的最高至70摩尔%。


5.根据前述权利要求中之一所述的电解质组合物,其中碳酸亚乙烯酯的质量百分比占由所述至少一种四氟化或六氟化锂盐、所述双(氟磺酰基)酰亚胺锂盐和所述至少一种有机溶剂组成的组的质量的0.1%至5%,优选地0.5%至2%。


6.根据前述权利要求中之一所述的电解质组合物,其中硫酸亚乙酯的质量百分比占由所述至少一种四氟化或六氟化锂盐、所述双(氟磺酰基)酰亚胺锂盐LiFSI和所述至少一种有机溶剂组成的组的质量的0.1%至5%,优选地0.5%至1%。


7.根据前述权利要求中之一所述的电解质组合物,其中二氟磷酸锂的质量百分比占由所述至少一种四氟化或六氟化锂盐、所述双(氟磺酰基)酰亚胺锂盐和所述至少一种有机溶剂组成的组的质量的0.1%至小于1%,优选地0.5%至小于1%。


8.根据前述权利要求中之一所述的电解质组合物,其中硫酸亚乙酯的质量与碳酸亚乙烯酯的质量之比小于或等于0.5。


9.根据前述权利要求中之一所述的电解质组合物,其中二氟磷酸锂的质量相对碳酸亚乙烯酯加硫酸亚乙酯的质量之和的比率严格小于0.2。


10.根据权利要求8和9所述的电解质组合物,其中硫酸亚乙酯的质量与碳酸亚乙烯酯的质量之比小于或等于0.5,二氟磷酸锂的质量相对碳酸亚乙烯酯加硫酸亚乙酯的质量之和的比率严格小于0.2。


11.根据前述权利要求中之一所述的电解质组合物,不包含磺基内酯(磺内酯)。


12.一种锂离子电化学电池,包括:
-至少一个负电极;
-至少一个正电极;

【专利技术属性】
技术研发人员:朱利安·德莫马莱内·奥斯瓦尔德
申请(专利权)人:SAFT公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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