【技术实现步骤摘要】
本申请涉及掺杂有氟化合物的二氧化硫基无机电解质，制造所述二氧化硫基无机电解质的方法以及包含所述二氧化硫基无机电解质的二次电池。
技术介绍
1、可充电的二次电池广泛地用于小型电子设备(例如移动电话和笔记本电脑)和大型车辆(例如混合动力车辆和电动车辆)中。因此，对高容量二次电池的需求正在增加。锂金属具有较高的理论容量和非常低的氧化-还原电势，并且其作为高容量和高能量密度的锂二次电池的阳极材料而备受关注。
2、通常使用包含锂盐和有机溶剂的有机电解质作为锂二次电池的电解质，但这种有机电解质特别易燃，因此当二次电池工作时，使用这种有机电解质可能会导致严重的安全问题。
3、因此，为了解决该问题，已经提出使用无机(液体)电解质。
4、然而，当将无机电解质应用于锂离子电池时，无机电解质具有优异的离子电导率和难燃型，但是在锂离子电池充电和放电的过程中对锂金属具有优异的反应性，因此由于在锂离子电池的阳极处在锂金属的表面上产生的沉淀物，锂离子电池的容量和寿命降低。
5、本
技术介绍
中公开的上述信息仅用于增强对本申请的实施方案的背景的理解，因此其可能包含不构成本领域技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本申请的实施方案可以解决与现有技术相关的问题，并且本申请的实施方案提供了掺杂有氟化合物的二氧化硫基无机电解质及其制造方法，所述二氧化硫基无机电解质在二次电池的充电和放电的过程中控制在阳极处在金属的表面上形成的薄膜层的成分，从而提高可靠性和安全性。p>
2、本申请的另一个实施方案提供了一种二次电池，所述二次电池包含上述二氧化硫基无机电解质，从而具有改进的寿命。
3、本申请的一个实施方案提供了一种由化学式1表示的二氧化硫基无机电解质：
4、化学式1
5、m·(a1·cl(4-x)fx)z·yso2，
6、其中m为选自li、na、k、ca和mg的一种，a1为选自al、fe、ga和cu的一种，x满足方程0≤x≤4，y满足方程0≤y≤6，并且z满足方程1≤z≤2。
7、在优选的实施方案中，二氧化硫基无机电解质中氟(f)的摩尔含量可以为0.03至0.9。
8、在另一个优选的实施方案中，二氧化硫基无机电解质中氟(f)的摩尔含量可以为0.04至1.2。
9、本申请的另一个实施方案提供了一种二次电池，所述二次电池包含阴极、阳极、薄膜层和隔膜，所述阳极包含锂金属，所述薄膜层位于锂金属的表面上并包含氟化合物，所述隔膜位于阴极和阳极之间，其中二次电池浸渍有上述无机电解质。
10、在优选的实施方案中，氟化合物可以包括氟化铝(alf3)。
11、在另一个优选的实施方案中，薄膜层的厚度可以为3μm至150μm。
12、本申请的另一个实施方案提供了一种制造二氧化硫基无机电解质的方法，所述方法包括通过混合金属氯化物和至少一种氟化合物来制备混合物，和通过将二氧化硫(so2)气体注入到混合物中来合成掺杂有至少一种氟化合物的无机电解质，其中二氧化硫基无机电解质由化学式1表示：
13、化学式1
14、m·(a1·cl(4-x)fx)z·yso2，
15、其中m为选自li、na、k、ca和mg的一种，a1为选自al、fe、ga和cu的一种，x满足方程0≤x≤4，y满足方程0≤y≤6，并且z满足方程1≤z≤2。
16、在优选的实施方案中，金属氯化物可以包含第一金属氯化物和第二金属氯化物，所述第一金属氯化物包括选自氯化铝(alcl3)、氯化铁(fecl3)和氯化镓(gacl3)的一种，所述第二金属氯化物包括选自氯化锂(licl)、氯化钠(nacl)、氯化钾(kcl)、氯化钙(cacl2)和氯化镁(mgcl2)的一种，所述至少一种氟化合物可以包含第一氟化合物，所述第一氟化合物包括选自氟化铝(alf3)、氟化铁(fef3)、氟化镓(gaf3)及其组合的一种。
17、在另一个优选的实施方案中，二氧化硫基无机电解质中氟(f)的摩尔含量可以为0.03至0.9。
18、在另一个优选的实施方案中，在制备混合物时，相对于第一金属氯化物的含量第一氟化合物的含量可以等于或小于11摩尔％。
19、在另一个优选的实施方案中，第一氟化合物与第一金属氯化物的混合摩尔比可以为1:3至1:100。
20、在另一个优选的实施方案中，第一氟化合物与第一金属氯化物的混合摩尔比可以为1:8至1:10。
21、在另一个优选的实施方案中，可以使用两种或更多种氟化合物。
22、在另一个优选的实施方案中，金属氯化物可以包含第一金属氯化物和第二金属氯化物，所述第一金属氯化物包括选自氯化铝(alcl3)、氯化铁(fecl3)和氯化镓(gacl3)的一种，所述第二金属氯化物包括选自氯化锂(licl)、氯化钠(nacl)、氯化钾(kcl)、氯化钙(cacl2)和氯化镁(mgcl2)的一种，所述至少一种氟化合物可以包含第一氟化合物和第二氟化合物，所述第一氟化合物包括选自氟化铝(alf3)、氟化铁(fef3)和氟化镓(gaf3)的一种，所述第二氟化合物包括选自氟化锂(lif)、氟化钠(naf)、氟化钾(kf)、氟化钙(caf2)和氟化镁(mgf2)的一种。
23、在另一个优选的实施方案中，二氧化硫基无机电解质中氟(f)的摩尔含量可以为0.04至1.2。
24、在另一个优选的实施方案中，在制备混合物时，相对于第一金属氯化物的含量第一氟化合物的含量可以等于或小于11摩尔％，并且相对于第二金属氯化物的含量第二氟化合物的含量可以等于或小于11摩尔％。
25、在另一个优选的实施方案中，第一氟化合物与第一金属氯化物的混合摩尔比可以为1:3至1:100，并且第二氟化合物与第二金属氯化物的混合摩尔比可以为1:3至1:100。
26、在另一个优选的实施方案中，第一氟化合物与第一金属氯化物的混合摩尔比可以为1:8至1:10，并且第二氟化合物与第二金属氯化物的混合摩尔比可以为1:8至1:10。
27、下文讨论本申请的其它方面和优选的实施方案。
28、下文讨论本申请的实施方案的上述特征和其它特征。
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1.一种二氧化硫基无机电解质，所述二氧化硫基无机电解质由化学式M·(A1·Cl(4-x)Fx)z·ySO2表示，其中，M为选自Li、Na、K、Ca和Mg的第一元素，A1为选自Al、Fe、Ga和Cu的第二元素，x满足第一方程0≤x≤4，y满足第二方程0≤y≤6，并且z满足第三方程1≤z≤2。
2.根据权利要求1所述的二氧化硫基无机电解质，其中，所述二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.03至0.9。
3.根据权利要求1所述的二氧化硫基无机电解质，其中，所述二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.04至1.2。
4.一种二次电池，所述二次电池包含：
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中，氟化合物包括氟化铝。
6.根据权利要求4所述的二次电池，其中，薄膜层的厚度为3μm至150μm。
7.根据权利要求4所述的二次电池，其中，二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.03至0.9。
8.根据权利要求4所述的二次电池，其中，二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.04至1.2。
9.一种制造二
10.根据权利要求9所述的方法，其中：
11.根据权利要求10所述的方法，其中，二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.03至0.9。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，在制备混合物时，相对于第一金属氯化物的含量第一氟化合物的含量等于或小于11摩尔％。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，第一氟化合物与第一金属氯化物的混合摩尔比为1:3至1:100。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，第一氟化合物与第一金属氯化物的混合摩尔比为1:8至1:10。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，氟化合物包含两种或更多种氟化合物。
16.根据权利要求9所述的方法，其中：
17.根据权利要求16所述的方法，其中，二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.04至1.2。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，在制备混合物时：
19.根据权利要求16所述的方法，其中：
20.根据权利要求16所述的方法，其中：
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化硫基无机电解质，所述二氧化硫基无机电解质由化学式m·(a1·cl(4-x)fx)z·yso2表示，其中，m为选自li、na、k、ca和mg的第一元素，a1为选自al、fe、ga和cu的第二元素，x满足第一方程0≤x≤4，y满足第二方程0≤y≤6，并且z满足第三方程1≤z≤2。
2.根据权利要求1所述的二氧化硫基无机电解质，其中，所述二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.03至0.9。
3.根据权利要求1所述的二氧化硫基无机电解质，其中，所述二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.04至1.2。
4.一种二次电池，所述二次电池包含：
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中，氟化合物包括氟化铝。
6.根据权利要求4所述的二次电池，其中，薄膜层的厚度为3μm至150μm。
7.根据权利要求4所述的二次电池，其中，二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.03至0.9。
8.根据权利要求4所述的二次电池，其中，二氧化硫基无机电解质中氟的摩尔含量为0.04至1.2。
9.一种制造...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭圭珠，金元根，权恩汦，徐塞缪尔，吴娟宗，柳京汉，李东县，金翰秀，李祉焕，崔成熏，文胜度，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：
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