在此描述了一种具有含LiPO2F2的电解质组合物的锂空气电池组电池。该电解质组合物包括一种电解质溶剂，例如一种或多种非氟化的溶剂，例如碳酸亚乙酯、碳酸二烷基酯或碳酸亚丙酯；和/或一种或多种氟化的有机溶剂，例如碳酸氟代亚乙酯、顺式-碳酸二氟代亚乙酯、反式-碳酸二氟代亚乙酯、4，4-碳酸二氟代亚乙酯、碳酸三氟代亚乙酯、碳酸四氟代亚乙酯、4-氟-4-甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-氟-4-乙基-1，3-二氧戊环-2-酮、碳酸2，2，2-三氟乙基-甲基酯、以及碳酸2，2，2-三氟乙基-氟甲基酯是优选的。该溶剂可以进一步包括其他添加剂。还描述了一种车辆电池组，尤其是由多个本发明专利技术的锂空气电池组电池构成的汽车电池组。该电池组可以用来对包括驱动车辆的电动机在内的电流消耗者提供电能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂空气电池组电池本专利技术涉及包含LiPO2F2作为添加剂的一种锂空气电池组电池以及一种锂空气电池组。可再充电的锂空气电池组适合作为电能的储存媒介并且对于日用物品例如手机或膝上电脑是有用的，并且它们尤其适合作为汽车电池组。锂空气电池组，简称“L1-Ο电池组”，包括一个或多个锂空气电池组电池，这些电池包含电化学连接到大气中的氧气上的锂阳极。氧通常从大气中获取并且因此是无限的阴极反应物。该锂空气电池组具有比目前存在的锂离子电池组高得多的能量密度并且是可再充电的。基本原则是该电池组电池包括阳极室中的一个金属阳极以及一个阴极(例如，多孔碳)、与用作离子传输介质的一个凝胶-聚合物电解质膜或一个非水溶剂。经常，一个隔膜，例如，一个Lisicon隔膜或一个Nasicon隔膜(对于金属阳离子它是可渗透的，而对于其他的化合物像水或溶剂是不可渗透的)用以有效的分开阳极和阴极室。如果被放电，对应的金属被氧化成对应的金属阳离子，形成的阳离子经该隔膜和溶剂被传输到阴极室并且在那里形成金属氧化物。如果是可再充电的，则这些金属离子迁移回到阳极室并且被还原为对应的金属，同时氧化物被氧化成氧气。为了防止水的侵入，可以将该阴极室与周围空气通过一种排斥水的隔膜(例如Teflon?隔膜)分开。本专利技术的目的是提供一种具有改进的添加剂和溶剂的锂空气电池组电池以及由多个这样的锂空气电池构成的一种电池组，尤其是汽车电池组。这些以及其他的目的是通过如权利要求书中所述的该锂空气电池组电池以及用于车辆、尤其用于汽车的电池组而实现的。根据本专利技术，提供了一种锂空气电池组电池，该电池组电池包括一种含LiPO2F2的电解质组合物。在一种锂空气电池组中，在放电过程中，在阳极上，Li被氧化而形成Li+。在阴极上，氧气被还原而形成022_离子和02_离子。在给该锂空气电池组电池充电时，发生了逆反应。在放电过程中形成的Li2O或Li2O2分别在阴极处被分裂而最终产生元素氧。附图简要说明图1示出了一种锂空气电池组电池的实例。专利技术详细说明提供了一种锂空气电池组电池，该电池组电池包括一种含LiPO2F2作为电解质盐或作为添加剂的电解质溶剂。术语“电池组电池”是指电池组的一个电池或包含单个电池组电池的一个电池组。术语“电池组”是指包括单个电池或多个电池的物品。因此，在本专利技术中可以将包含单个电池的电池组称为“电池组”或“电池组电池”。在具有多个电池的电池组中，这些电池通常组装成一排以便实现比单个电池所具有的更高的电压。【附图说明】图1呈现了根据本专利技术的用于汽车电池组的一个电池组电池。该电池被一个在图1中省略了的电池组壳体覆盖。阳极a由锂金属形成。在阳极室b中，包含一种有机的电解质溶剂。适当的电解质溶剂在下面更详细地说明。隔膜c(一种固态电解质)将了与阳极a的锂金属相接触的阳极室b、和与空气电极e相接触的阴极室d分离开。它是由可透过Li离子、但不透过在阳极室b和阴极室d中存在的其他组分的材料制成的。例如，Lisicon隔膜在这里是适合的。在图1的实施方案中，阴极室可以包括一种水性电解质组合物或一种有机电解质组合物。如果存在，阴极室d的有机电解质组合物优选与阳极室b中的有机电解质组合物实质上相同。为了提供一种具有比单个Li空气电池组电池所提供的电压更高的电压的电池组，可以将若干电池组电池组装起来以便实现例如十二个或更多个Li空气电池的所希望的组合电压。本专利技术的锂空气电池组电池包括一种选自专家认为适合此目的的盐之中的电解质盐。这样的盐具有通式MaAb。M是一种金属阳离子，并且A是一种阴离子。M优先选自Li+和NR4+。优选的阴离子是PF6' AsF6' BF4' ClO4'优选地，M是Li+。尤其优选地，M是Li+，并且该溶液包括选自下组的一种电解质盐，该组由以下各项组成:LiBF4、LiClO4, LiAsF6, LiPF6, LiN(CF3SO2) 2 以及 LiNQ-C3F7SO2) 2。还可以应用二草酸硼酸锂作为额外的添加剂。该电解质盐的浓度优选是1±0.1摩尔。如果LiPO2F2是唯一的电解质盐，在它在该电解质溶液中的浓度如所提及的优选是1±0.1摩尔。如果将LiPO2F2与另一种电解质溶液一起用作添加剂，则该电解质溶液是包含该电解质溶剂、该电解质盐以及多种添加剂(值得注意地是LiPO2F2)的一种组合物，在将包括电解质盐、溶剂和添加剂在内的总的电解质组合物设定为按重量计100 %时，LiPO2F2在该电解质溶液(即，该电解质组合物)中的浓度优选地等于或大于按重量计0.1%、更优选等于或大于按重量计0.5% ;优选地，其浓度是等于或小于按重量计10%、更优选等于或小于按重量计5%。优选地,相对于设定为按重量计100%的电解质组合物,LiPO2F2的含量是按重量计1%至10 %、更优选按重量计1%至5%。该电解质中使用的溶剂可以包括被认为对于可再充电的电池组电池是有用的、尤其被认为对于基于Li盐的可再充电的电池组电池是有用的任何非氟化的和/或氟化的溶剂或溶剂混合物。术语“氟化的”是指该溶剂中的氢原子被部分或完全取代。这些氟取代的化合物可以按较低量值来包含，例如相对于该溶剂的总量按重量计0.1%的量、高达相对于该溶剂的总量按重量计约10%的量。那么相比于溶剂，更可以将它们视为溶剂添加剂。氟取代的化合物的含量可以甚至高于按重量计10%，并且在此情况下，更可以将其视为溶剂。适合用于该电解质组合物的溶剂可以选自下组，该组由以下各项组成:直链或环状的醚类、直链和环状的酯类、直链和环状的酮类、饱和及不饱和的直链和环状的烷烃类、芳香族烃类以及尤其是直链和环状的有机碳酸酯类。碳酸烷酯类和碳酸亚烃酯类是优选的溶剂。术语“烷基”优选表示一个Cl至C3基团。术语“亚烷基”优选表示具有一个排列在O-C(O)-O基团的氧原子之间的C2、C3或C4链的一种亚烷基基团。该亚烷基基团可以被一个或多个Cl至C3烷基基团所取代，例如被一个或两个甲基和/或一个或两个乙基所取代。经常，在该溶剂中包括碳酸亚乙酯(EC)。碳酸亚丙酯和碳酸亚丁酯是可能为该电解质溶液的适当组分的其他溶剂。该溶剂可以替代地或者另外地包含多种低粘度剂，例如醚类像1，2_ 二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，3_ 二氧戊环、4-甲基二氧戊环、碳酸二甲酯、碳酸乙基甲酯、碳酸二乙酯以及它们的任何的多种混合物。具有Cl至C20烷基基团的腈类例如乙腈、具有Cl至C20烷基基团的二睛类、叔戊基苯以及硫取代的化合物，例如亚乙基-1，3- 二氧戊环-2-硫酮(硫代碳酸亚乙基酯)，也是高度适合的非氟化的溶剂类或添加剂类。如以上指出的，该电解质溶液中包含的溶剂或溶剂混合物还可以包括或其组成为一种或多种氟取代的有机化合物。例如，可以包括至少一种含有至少一个选自下组的杂原子的氟取代的有机化合物或者它构成了唯一的溶剂，该组由以下各项组成:氧、氮、磷、硫和硅。对该电解质溶剂或溶剂混合物(是或不是氟取代的)进行选择以使得在希望使用该电池组的温度下它是液体。如果相应的氟取代的有机化合物(正如任何代表性的非氟化的化合物)的熔点是足够低的则它可以是未经稀释来使用的。例如，碳酸单氟亚乙酯(“F1EC”)的熔点是在约22°C。因此，优选的是与具有低熔点的一种共溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂?空气电池组电池，其包括包含LiPO2F2的电解质组合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.26 EP 11163685.81.一种锂-空气电池组电池，其包括包含LiPO2F2的电解质组合物。2.如权利要求1所述的锂-空气电池组电池，其中，LiPO2F2的含量为按重量计1%至10%。3.如权利要求1至2中任一项所述的锂-空气电池组电池，其中，该电解质组合物包括至少一种选自下组的电解质溶剂，该组由以下各项组成:非氟化的无质子有机化合物以及氟化的无质子有机化合物。4.如权利要求1至3中任一项所述的锂-空气电池组电池，其中，该电解质组合物包括电解质溶剂，该电解质溶剂包括至少一种含有至少一个选自下组的杂原子的氟取代的有机化合物或由至少一种含有至少一个选自下组的杂原子的氟取代的有机化合物组成，该组由以下各项组成:氧、氮、磷、硫和硅。5.如权利要求4所述的锂-空气电池组电池，其中，该氟取代的电解质溶剂是选自下组，该组由以下各项组成:氟取代的羧酸酯类、氟取代的羧酸酰胺类、氟取代的氟化的醚类、氟取代的氨基甲酸酯类、氟取代的环状碳酸酯类、氟取代的非环状碳酸酯类、氟取代的醚类、全氟烷基膦烷类、氟取代的亚磷酸酯类、氟取代的磷酸酯类、氟取代的膦酸酯类以及氟取代的杂环。6.如权利要求5所述的锂-空气电池组电池，其中，该氟取代的溶剂是选自下组，该组由以下各项组成:碳酸单氟亚乙酯、顺式-碳酸二氟代亚乙酯、反式-碳酸二氟代亚乙酯、碳酸4，4_ 二氟代亚乙酯、碳酸三氟代亚乙酯、碳酸四氟代亚乙酯、4-氟-4-甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-氟-4-乙基-1，3...
【专利技术属性】
技术研发人员：J艾彻尔，J奧尔施科，M博姆坎普，P加西亚朱安，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：
国别省市：
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