CA2854135C - Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion - Google Patents

Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion Download PDF

Info

Publication number
CA2854135C
CA2854135C CA2854135A CA2854135A CA2854135C CA 2854135 C CA2854135 C CA 2854135C CA 2854135 A CA2854135 A CA 2854135A CA 2854135 A CA2854135 A CA 2854135A CA 2854135 C CA2854135 C CA 2854135C
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
mixture
lithium salt
lithium
c4h4f5
c2h2f2ocf3
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CA2854135A
Other languages
English (en)
Other versions
CA2854135A1 (fr
Inventor
Gregory Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of CA2854135A1 publication Critical patent/CA2854135A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of CA2854135C publication Critical patent/CA2854135C/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/66—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/90—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0045—Room temperature molten salts comprising at least one organic ion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

La présente invention concerne de mélanges de sels de lithium. Elle a également pour objet ces mélanges de sels dissous dans des solvants, aptes à être utilisés comme électrolytes pour batterie de type Li-ion.

Description

UTILISATION DE MELANGES DE SELS DE LITHIUM COMME
ELECTROLYTES DE BATTERIES LI-ION
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne de mélanges de sels de lithium ainsi que son utilisation comme électrolytes pour batterie de type Li-ion.
ARRIERE-PLAN TECHNIQUE
Une batterie lithium-ion comprend au moins une électrode négative (anode), une électrode positive (cathode), un séparateur et un électrolyte.
L'électrolyte est constitué généralement d'un sel de lithium dissous dans un solvant qui est généralement un mélange de carbonates organiques, afin d'avoir un bon compromis entre la viscosité et la constante diélectrique. Des additifs peuvent ensuite être ajoutés pour améliorer la stabilité des sels d'électrolyte.
Parmi les sels les plus utilisés figure l'hexafluorophosphate de lithium (LiPF6), qui possède beaucoup des nombreuses qualités requises mais présente le désavantage de se dégrader sous forme de gaz d'acide fluorhydrique par réaction avec l'eau. Cela pose des problèmes de sécurité, notamment dans le contexte de l'utilisation prochaine des batteries lithium-ion pour les véhicules particuliers.
D'autres sels ont donc été développés, tels que le LiTFSI
(bis(trifluoromethanesulfonyl)imidure de lithium) et le LiFSI
(bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium). Ces sels présentent peu ou pas de décomposition spontanée, et sont plus stables vis-à-vis de l'hydrolyse que le LiPF6. Néanmoins le LiTFSI présente le désavantage d'être corrosif vis-à-vis des collecteurs de courant en aluminium, ce qui n'est pas le cas du LiFSI. Le LiFSI semble donc une alternative prometteuse au LiPF6 mais son coût limite actuellement son utilisation.
Récemment, d'autres sels ont été développés, tels que le LiTDI (le 1-trifluorométhy1-4,5-dicarbonitrile-imidazolate de lithium) et le LiPDI (1-pentafluoroéthy1-4,5-dicarbonitrile-imidazolate de lithium). Ces sels présentent les avantages de posséder moins d'atomes de fluor et d'avoir des liaisons fortes carbone-fluor en lieu et place des liaisons plus faibles phosphore-fluor du
2 LiPF6. Par ailleurs, le document W02010023413 montre que ces sels présentent des conductivités de l'ordre de 6 mS/cm, une très bonne dissociation entre l'anion imidazolate et le cation lithium et leur utilisation en tant que sel d'électrolyte de batteries Li-ion.
La préparation des sels est décrite dans les documents W02010/023143, WO 2010/113483, WO 2010/113835 et WO 2009/123328.
La demanderesse a découvert que l'utilisation d'un mélange des sels précédemment décrits permet de résoudre en partie ou en totalité les inconvénients constatés lorsqu'ils sont utilisés isolément.
Le mélange peut comprendre au moins deux sels différents.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention concerne en premier lieu un mélange de sels de lithium.
L'invention a également pour objet le mélange de sels dissous dans un solvant.
L'invention a en outre pour objet l'utilisation dudit mélange comme électrolyte de batteries Li-ion secondaires composé d'une anode, d'une cathode et d'un séparateur. L'anode peut être du lithium métal, du graphite, du carbon, des fibres de carbone, un alliage, Li4Ti5012 ou un mélange d'au moins deux des précédemment cités. La cathode peut être un oxyde à base de lithium, un phosphate à base de lithium, un fluorophosphate à base de lithium, un sulfate à
base de lithium ou un fluorosulfate lithium. Outre le lithium, un ou plusieurs métaux de transition peu(ven)t être présents, par exemple le LiCo02, LiFePO4, LiMni/3Cov3Nii,302, LiFePO4F et LiFeSO4F. La cathode peut aussi être un mélange d'au moins deux des composés précédemment cités.
La présente invention permet de surmonter les inconvénients de sels précédemment décrits. Elle fournit plus particulièrement un mélange de sels de lithium, aptes à être utilisé comme électrolyte de batteries Li-ion.
Le mélange selon la présente invention comprend au moins deux sels de lithium choisis parmi deux des trois groupes de sels suivants :
= X: LiPF6, LiBF4, CH3COOLi, CH3S03Li, CF3S03Li, CF3COOLi, Li21312F12, LiBC408 = R1-S02-NLi-S02-R2 où R1 et R2 représentent indépendamment F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2Fi2F20CF3 ou CF20CF3
3 = Formule (I) où Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, 02F13F2, 02F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F20CF3 ou CF20CF3.
_________________________________________ Rf (I) Le mélange selon la présente invention comprend de préférence au moins un sel de lithium de formule (I) où Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, 02F12F3, 02H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F20CF3 ou CF20CF3, et au moins un sel de lithium choisi parmi le groupe X ou le groupe R1-S02-NLi-S02-R2 où Ri et R2 représentent indépendamment F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F20CF3 ou CF20CF3.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le mélange comprend au moins un sel de lithium de formule (I) où Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F20CF3 OU CF20CF3, et au moins un sel de lithium choisi parmi le groupe X..
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le mélange comprend au moins un sel de lithium de formule (I) où Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, 05F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F20CF3 ou CF20CF3, et au moins un sel de lithium choisi parmi le groupe R1-S02-NLi-S02-R2 où Ri et R2 représentent indépendamment F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F200F3 OU CF20CF3.
Selon une variante préférée de la présente invention, le mélange comprend au moins un sel de lithium choisi parmi le groupe X et au moins un sel de lithium choisi parmi le groupe R1-502-NLi-502-R2 où Ri et R2 représentent indépendamment F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F20CF3 OU CF20CF3.

3a Avantageusement, le mélange comprend au moins un sel de Lithium de formule (I) NC NLi _________________________ etf (I) NC
où Rf représente C21+4, C21-13F2, C3H2F5, C3H4F3, C4H2F7, C41-14F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F20CF3 ou CF20CF3, et au moins un sel de Lithium R1-S02-NU-S02-R2 où R1 et R2 représentent indépendamment F, CF3, CHF2, CH2F, C21-IF4, C2H2F3, C21-13F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F20CF3 ou CF20CF3 Avantageusement, le mélange comprend au moins un sel de Lithium de formule (I) NC
(I) Rf où Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, Canifs, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F200F3 ou CF200F3 et au moins un sel de Lithium R1-S02-NLi-S02-R2 où R1 et R2 représentent indépendamment F, CF3, CHF2, CH2F, C21-IF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C31--14F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C21-12F20CF3 ou CF20CF3
4 PCT/FR2012/052681 Avantageusement, le mélange selon la présente invention comprend au moins un sel de lithium de formule (I) où Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2F12F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3F14F3, C4F9, C4F12F7, C4H4F5, C5F1 , C3F50CF3, C2F400F3, 02H2F20CF3 ou CF20CF3, au moins un sel de lithium choisi parmi le groupe X, et au moins un sel de lithium choisi parmi le groupe R1-S02-NLi-S02-R2 où R1 et R2 représentent indépendamment F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F50CF3, C2F40CF3, C2H2F20CF3 ou CF20CF3.
Quelque soit le mode de réalisation ou variante, le composé du groupe X
particulièrement préféré est le LiPF6.
Quelque soit le mode de réalisation ou variante, le Rf de formule (I) particulièrement préféré est le F, CF3, CHF2, C2F5, C2F40CF3, C2H2F20CF3 ou CF20CF3.
Quelque soit le mode de réalisation ou variante, le sel de lithium du groupe R1-S02-NLi-S02-R2 où R1 et R2 représentent indépendamment représente F, CF3, C2F5, C2F40CF3, C2H2F20CF3 ou CF20CF3 est particulièrement préféré.
La quantité de chaque sel de lithium présent dans le mélange peut varier dans de larges limites et représente en général, entre 1 et 99 A en poids par rapport au poids total des sels présents dans le mélange, et de préférence entre 5 et 95 A en poids.
La présente invention a également pour objet le mélange de sels dissous dans un solvant ou plusieurs solvants de préférence les carbonates, les glymes, les nitriles et dinitriles ou les solvants fluorés.
Comme carbonates, on peut citer notamment l'éthylene carbonate, le dimethylcarbonate, l'éthylméthylcarbonate, le diéthylcarbonate, le propylene carbonate.
Comme glymes, on peut citer notamment l'éthylène glycol diméthyléther, le diéthylène glycol diméthyléther, le dipropylène glycol diméthyléther, le diéthylène glycol diéthyléther, le triéthylène glycol diméthyléther, le diéthylène glycol dibutyléther, le tétraéthylène glycol diméthyléther et le diéthylène glycol t-buthylméthyléther.
Comme nitriles et dinitriles, on peut notamment citer, l'acétonitrile, le propionitrile, l'isobutyronitrile, le valéronitrile, le malononitrile, le succinonitrile, le glutaronitrile.

Comme solvants fluorés, on peut notamment citer les solvants précédents : carbonates, glymes, nitriles et dinitriles auxquels au moins un atome d'hydrogène a été substitué par un atome de fluor.
Les proportions en poids de chacun des constituants, définies comme le
5 rapport entre le poids d'un constituant et le poids total de tous les constituants du solvant, sont de préférence comprises entre 1 et 10 par rapport au constituant en plus faible quantité, plus préférentiellement entre 1 et 8.
Le mélange selon la présente invention conduit à une conductivité
ionique, stabilité électrochimique et rétention de capacité maximales et à une capacité irréversible minimale. La préparation du mélange se fait à partir des sels de lithium correspondants. Lorsqu'un solvant est présent, la préparation se fait par dissolution, de préférence sous agitation, des sels de lithium constituant le mélange dans des proportions appropriées de solvants.
La demanderesse a remarqué de façon surprenante que l'utilisation des mélanges de sels précédemment décrits dissous dans des proportions appropriées dans un solvant en tant qu'électrolyte des batteries secondaires Lithium-ion ne présente pas les inconvénients observés lorsque les sels sont individuellement dissous dans un solvant.
Ainsi, le LiPF6 réagit violemment avec l'eau pour former de l'HF ce qui entraine une dissolution des matériaux de cathode. Le LiPF6 peut également se décomposer en PF5, un acide de Lewis qui peut entrainer la dégradation des carbonates utilisés comme solvants et provoquant ainsi une perte de la capacité de la batterie.
Les sels du type R1-S02-NLi-S02-R2 présentent l'inconvénient d'être corrosifs pour le collecteur de courant en aluminium dans des gammes de potentiels où la batterie Li-ion est mise en oeuvre. Par ailleurs, ces sels montrent pour certains groupes R d'excellentes conductivités ioniques.
Les sels de formule (I) présentent l'avantage de ne pas être corrosifs envers le collecteur de courant en aluminium et de former une couche de passivation stable sur le collecteur de courant mais ont une faible conductivité
ionique de l'ordre de deux fois inférieure à celle du LiPF6. De plus ces sels semblent également capables de capter facilement les molécules d'eau.
EXEMPLE
6 Au vue des inconvénients et avantages des différents types de sels de lithium, des synergies se dégagent clairement comme par les exemples suivants non limitatifs pour l'invention.
Exemple 1 Le premier mélange réalisé consiste à dissoudre à température ambiante un mélange de sel contenant 80 % en poids de F-S02-NLi-S02-F (LiFSI) et 20 % en poids d'un sel de formule (I) où Rf = CF3 (LiTDI) dans un mélange de trois carbonates: l'éthylène carbonate, le diméthylcarbonate et propylène carbonate en proportions massiques respectives de 1/3, 1/3 et 1/3. Ce mélange donne une forte conductivité ionique et conduit à une couche de passivation sur le collecteur de courant en aluminium.
Exemple 2 Le deuxième mélange réalisé se compose de 50 `)/0 en poids d'un sel LiTDI et de 50 % en poids de LiPF6. Ces deux sels sont dissous dans un mélange de deux carbonates : l'éthylène carbonate et le diméthylcarbonate en proportions massiques respectives de 1/3 et 2/3. Ce mélange donne forte conductivité ionique et sans dégrader le LiPF6.
Exemple 3 Le troisième mélange réalisé consiste à dissoudre un mélange de sels contenant 60% en poids de CF3-S02-NLi-S02- CF3 (LiTFSI) et 40% en poids de LiTDI dans un mélange de trois carbonates : l'éthylène carbonate, le diméthylcarbonate et propylène carbonate en proportions massiques respectives de 1/3, 1/3 et 1/3. Ce mélange donne une forte conductivité
ionique et conduit à une couche de passivation formée sur le collecteur de courant en aluminium.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Mélange comprenant au moins un sel de Lithium de formule (I) où Rf représente C2HF4, C2H3F2, C3H2F5, C3H4F3, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F5OCF3, C2F4OCF3, C2H2F2OCF3 OU CF2OCF3, et au moins un sel de Lithium R1-SO2-NLi-SO2-R2 où R1 et R2 représentent indépendamment F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F5OCF3, C2F4OCF3, C2H2F2OCF3 OU CF2OCF3
2. Mélange comprenant au moins un sel de Lithium de formule (I) où Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F5OCF3, C2F4OCF3, C2H2F2OCF3 OU
CF2OCF3, et au moins un sel de Lithium R1-SO2-NU-SO2-R2 où R1 et R2 représentent indépendamment F, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C3H2F5, C3H4F3, C4H2F7, C4H4F5, C3F5OCF3, C2F4OCF3, C2H2F2OCF3 ou CF2OCF3
3. Mélange consistant en au moins un sel de Lithium de formule (I) où Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF.4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F5OCF3, C2F4OCF3, C2H2F2OCF3 ou CF2OCF3 et au moins un sel de Lithium R1-SO2-NLi-SO2-R2 où R1 et R2 représentent indépendamment F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C3F5OCF3, C2F4OCF3, C2H2F2OCF3 OU
CF2OCF3.
4. Mélange selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, dans lequel Ri et R2 représente chacun F et le mélange comprend au moins un sel de Lithium choisi parmi le groupe constitué par: LiPF6, LiBF4, CH3COOLi, CH3SO3Li, CF3SO3Li, CF3COOLi, Li2B12F12, et LiBC4O8.
5. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que Rf représente C2F4OCF3, C2H2F2OCF3 ou CF2OCF3.
6. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que R1 et R2 représentent indépendamment F, C2F4OCF3, C2H2F2OCF3 ou CF2OCF3
7. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la quantité de chaque sel de lithium présente dans le mélange représente entre 1 à 99 % en poids par rapport au poids total des sels de lithium présents.
8. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la quantité de chaque sel de lithium présente dans le mélange représente entre 5 et 95% en poids par rapport au poids total des sels de lithium présents.
9. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est préparé à partir de sels de lithium correspondants.
10. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est dissous dans un solvant ou plusieurs solvants.
11. Mélange selon la revendication 10, caractérisé en ce que le solvant est choisi parmi les carbonates et les glymes.
12. Utilisation d'un mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comme électrolyte.
CA2854135A 2011-12-06 2012-11-21 Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion Active CA2854135C (fr)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1161204A FR2983466B1 (fr) 2011-12-06 2011-12-06 Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion
FR11.61204 2011-12-06
FR12.55046 2012-05-31
FR1255046A FR2983467B1 (fr) 2011-12-06 2012-05-31 Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion
PCT/FR2012/052681 WO2013083894A1 (fr) 2011-12-06 2012-11-21 Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CA2854135A1 CA2854135A1 (fr) 2013-06-13
CA2854135C true CA2854135C (fr) 2019-07-16

Family

ID=46826688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CA2854135A Active CA2854135C (fr) 2011-12-06 2012-11-21 Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20150017551A1 (fr)
EP (3) EP3293807B1 (fr)
JP (4) JP6192234B2 (fr)
KR (3) KR20160055979A (fr)
CN (3) CN103975476A (fr)
CA (1) CA2854135C (fr)
ES (3) ES2615257T3 (fr)
FR (2) FR2983466B1 (fr)
PL (3) PL3293807T3 (fr)
WO (1) WO2013083894A1 (fr)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2983466B1 (fr) * 2011-12-06 2014-08-08 Arkema France Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion
FR3010236B1 (fr) * 2013-09-05 2017-01-13 Arkema France Additifs pour ameliorer la conductivite ionique des electrodes de batteries li-ion
FR3018635A1 (fr) * 2014-03-14 2015-09-18 Arkema France Amelioration de la conductivite ionique d'electrolyte a base de sels de lithium d'imidazolate
FR3018634B1 (fr) * 2014-03-14 2021-10-01 Arkema France Batteries lithium-ion a longue duree de vie
CN106571486A (zh) * 2015-10-11 2017-04-19 深圳市沃特玛电池有限公司 一种高温循环型动力电池电解液
FR3059835B1 (fr) * 2016-12-02 2020-01-24 Arkema France Amelioration de la conductivite ionique d'electrolyte a base de sels de lithium d'imidazolate
FR3063836B1 (fr) * 2017-03-10 2021-02-19 Arkema France Composition d'electrolyte et son utilisation dans des batteries lithium-ion
KR20190122260A (ko) * 2017-03-10 2019-10-29 하이드로-퀘벡 전해질 조성물 및 리튬-이온 배터리에서의 그의 용도
JP7439361B2 (ja) * 2017-03-31 2024-02-28 三井化学株式会社 リチウム塩錯化合物、リチウム二次電池用添加剤、及び、リチウム塩錯化合物の製造方法
FR3064822B1 (fr) * 2017-04-04 2019-06-07 Arkema France Melange de sels de lithium et ses utilisations comme electrolyte de batterie
FR3069959B1 (fr) 2017-08-07 2019-08-23 Arkema France Melange de sels de lithium et ses utilisations comme electrolyte de batterie
CN109659615A (zh) * 2018-12-20 2019-04-19 河南电池研究院有限公司 匹配硅碳负极材料的锂离子电池电解液及其制备的电池
KR102447200B1 (ko) 2019-02-28 2022-09-26 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
FR3096512B1 (fr) * 2019-05-22 2021-11-05 Arkema France Electrolyte a base de sels de lithium
CN112349962B (zh) * 2019-08-08 2021-11-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 锂离子电池
WO2021174421A1 (fr) 2020-03-03 2021-09-10 宁德新能源科技有限公司 Solution électrolytique et dispositif électrochimique utilisant une solution électrolytique
GB2641750A (en) * 2024-06-11 2025-12-17 Dyson Technology Ltd Electrolyte composition

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3878206B2 (ja) * 1994-03-21 2007-02-07 サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・ルシェルシュ・シャンティフィク 良好な耐食性を示すイオン性伝導材料
JP3874435B2 (ja) * 1995-10-09 2007-01-31 旭化成エレクトロニクス株式会社 有機スルホニルイミドリチウム
JP3349399B2 (ja) * 1996-11-01 2002-11-25 三洋電機株式会社 リチウム二次電池
JP2000058076A (ja) * 1998-08-05 2000-02-25 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解質電池
JP3866191B2 (ja) * 2001-12-11 2007-01-10 日立マクセル株式会社 非水電解液およびそれを用いた非水電解液電池
KR100463181B1 (ko) * 2002-07-12 2004-12-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬-설퍼 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지
JP4847675B2 (ja) * 2002-10-23 2011-12-28 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池およびそれに用いる電解質
US7709157B2 (en) * 2002-10-23 2010-05-04 Panasonic Corporation Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte for the same
US8828610B2 (en) * 2004-01-06 2014-09-09 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
US7682746B2 (en) * 2005-03-31 2010-03-23 Panasonic Corporation Negative electrode for non-aqueous secondary battery
CA2506104A1 (fr) * 2005-05-06 2006-11-06 Michel Gauthier Composes redox a surface modifiee et electrode composite obtenue au moyen de ceux-ci
JP5245373B2 (ja) * 2007-11-27 2013-07-24 株式会社Ｇｓユアサ 非水電解質電池
WO2009123328A1 (fr) 2008-03-31 2009-10-08 Nippon Shokubai Co., Ltd. Sel sulfonylimide et procédé de production de celui-ci
EP2158813A1 (fr) 2008-08-28 2010-03-03 Omya Development AG Stabilisation de préparations minérales aqueuses par reuterine
FR2935382B1 (fr) * 2008-08-29 2010-10-08 Centre Nat Rech Scient Sel d'anion pentacylique et son utilisation comme electrolyte
FR2935547B1 (fr) * 2008-08-29 2011-03-25 Commissariat Energie Atomique Electrolytes liquides ioniques et dispositifs electrochimiques tels que des accumulateurs les comprenant.
JP5339869B2 (ja) * 2008-11-28 2013-11-13 三洋電機株式会社 二次電池用非水電解液及び非水電解液二次電池
JP5443118B2 (ja) 2009-03-31 2014-03-19 三菱マテリアル株式会社 ビス（フルオロスルホニル）イミド塩の製造方法、ビス（フルオロスルホニル）イミド塩及びフルオロ硫酸塩の製造方法、並びにビス（フルオロスルホニル）イミド・オニウム塩の製造方法
JP5630048B2 (ja) 2009-03-31 2014-11-26 セントラル硝子株式会社 イミド酸化合物の製造方法
JP5329310B2 (ja) * 2009-06-10 2013-10-30 第一工業製薬株式会社 イオン液体を用いたリチウム二次電池
JP5678539B2 (ja) * 2009-09-29 2015-03-04 三菱化学株式会社 非水系電解液電池
JP2011150958A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Sony Corp 非水電解質および非水電解質電池
JP2011198508A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Sony Corp リチウム二次電池、リチウム二次電池用電解液、電動工具、電気自動車および電力貯蔵システム
CN101841064A (zh) * 2010-05-20 2010-09-22 中南大学 具有高容量与库仑效率的锂离子电容电池负极系统
FR2983466B1 (fr) * 2011-12-06 2014-08-08 Arkema France Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion
US20160230959A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-11 Taiwan Network Computer & Electronic Co., Ltd. Reflecting structure of lamp

Also Published As

Publication number Publication date
EP2947714A1 (fr) 2015-11-25
FR2983466B1 (fr) 2014-08-08
CN103975476A (zh) 2014-08-06
JP2015500554A (ja) 2015-01-05
ES2653413T3 (es) 2018-02-07
US20150017551A1 (en) 2015-01-15
CA2854135A1 (fr) 2013-06-13
ES2615257T3 (es) 2017-06-06
WO2013083894A1 (fr) 2013-06-13
EP3293807B1 (fr) 2022-05-18
JP6192234B2 (ja) 2017-09-06
JP2017022116A (ja) 2017-01-26
PL3293807T3 (pl) 2022-07-18
FR2983466A1 (fr) 2013-06-07
JP2018073833A (ja) 2018-05-10
EP2947714B1 (fr) 2017-11-15
EP2789042A1 (fr) 2014-10-15
JP2020147566A (ja) 2020-09-17
FR2983467B1 (fr) 2013-11-15
EP2789042B1 (fr) 2016-12-21
JP6704310B2 (ja) 2020-06-03
KR20160055979A (ko) 2016-05-18
KR20190030773A (ko) 2019-03-22
CN109560320A (zh) 2019-04-02
PL2789042T3 (pl) 2017-07-31
KR20140096319A (ko) 2014-08-05
ES2916098T3 (es) 2022-06-28
FR2983467A1 (fr) 2013-06-07
PL2947714T3 (pl) 2018-02-28
CN110010953A (zh) 2019-07-12
EP3293807A1 (fr) 2018-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2854135C (fr) Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion
EP2321866B1 (fr) Accumulateurs rechargeables lithium ion comprenant un électrolyte liquide ionique
US10438753B2 (en) Electrolytes in support of 5V Li ion chemistry
FR3069959B1 (fr) Melange de sels de lithium et ses utilisations comme electrolyte de batterie
FR3064822B1 (fr) Melange de sels de lithium et ses utilisations comme electrolyte de batterie
CA2942197A1 (fr) Amelioration de la conductivite ionique d'electrolyte a base de sels de lithium d'imidazolate
JP4972915B2 (ja) 非水電解質電池
JP2003086247A (ja) 非水系電解液二次電池
EP3190649B1 (fr) Accumulateur lithium-ion
JP2007059192A (ja) 非水電解液二次電池及びその製造方法
EP3535797B1 (fr) Électrolytes à base d'un additif spécifique du type liquide ionique pour batteries au lithium
EP3264512B1 (fr) Cellules électrochimiques de batteries au lithium spécifiques comprenant des électrolytes non aqueux à base d'au moins un solvant sulfone et/ou carbonate et au moins un additif de la famille des diesters cycliques
WO2024110725A1 (fr) Electrolyte a haute concentration locale en lifsi
CH719682A2 (fr) Composition d'électrolyte.
WO2025046186A1 (fr) Electrolyte a faible teneur en ion sulfamate
FR3124326A1 (fr) Electrolyte liquide pour batterie métal/oxygène

Legal Events

Date Code Title Description
EEER Examination request

Effective date: 20170829

MPN Maintenance fee for patent paid

Free format text: FEE DESCRIPTION TEXT: MF (PATENT, 12TH ANNIV.) - STANDARD

Year of fee payment: 12

U00 Fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-U10-U00-U101 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE); EVENT TEXT: MAINTENANCE REQUEST RECEIVED

Effective date: 20241112

U11 Full renewal or maintenance fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-U10-U11-U102 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE); EVENT TEXT: MAINTENANCE FEE PAYMENT PAID IN FULL

Effective date: 20241112

MPN Maintenance fee for patent paid

Free format text: FEE DESCRIPTION TEXT: MF (PATENT, 13TH ANNIV.) - STANDARD

Year of fee payment: 13

R00 Party data change recorded

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-R10-R00-R113 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE); EVENT TEXT: CHANGE OF ADDRESS OR METHOD OF CORRESPONDENCE REQUEST RECEIVED

Effective date: 20250930

U00 Fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-U10-U00-U101 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE); EVENT TEXT: MAINTENANCE REQUEST RECEIVED

Effective date: 20250930

U11 Full renewal or maintenance fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-U10-U11-U102 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE); EVENT TEXT: MAINTENANCE FEE PAYMENT PAID IN FULL

Effective date: 20250930