CN101567472B - 一种电解质溶液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电解质溶液,该电解质溶液包含有机溶剂、锂的氧化物、吸电子化合物、所述的有机溶剂为碳酸酯类和/或醚类有机溶剂,以及该电解质溶液的制备方法,本发明的电解质溶液,用于可充放电锂电池中电解质溶液。同时本发明还提供了包含上述电解质溶液的电池。本发明的电解质溶液具有锂离子电导率高,锂离子迁移数高,安全性好,电化学稳定性好等显著优点,可以有效提高采用现有电解质的可充放锂电池的寿命、安全性、充放电倍率特性。由于在本发明的技术方案中的电解质溶液不再完全依赖LiPF6,制造成本也大大下降。采用本发明的电解质溶液在锂-空气电池或锂-氧气电池中应用时,具有极化小,容量高,能可逆充放电等显著优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电解质溶液及其制备方法和应用,属于材料技术领域。
背景技术
自二十世纪七十年代初期提出可充放锂电池的概念,接着在九十年代初期由索尼(SONY)公司首先实现其商业化应用以来,可充放锂电池的基础研究和应用迅速成为国际电化学研究热点之一。其中有机电解质溶液的优化和选择是可充放锂电池研究中最富有挑战性的工作之一。可充放锂电池使用的有机电解质溶液是以适当的锂盐溶解在有机混合溶剂中形成的电解质溶液。作为可充放锂电池的电解质溶液,一般应满足以下要求:(1)离子电导率高,一般应达到10-3~2*10-2S/cm,锂离子迁移数要高;(2)电化学窗口宽,即电化学性能在较宽的电位范围内稳定;(3)热稳定性高,在较宽的温度范围内不发生分解;(4)化学稳定性高,即与电池体系的电极材料如正极、负极、集流体、粘结剂、导电剂和隔膜等不发生化学反应;(5)具有较低的界面转移电阻;(6)与目前主要使用的正负极材料兼容性好;(7)无毒、无污染、使用安全,最好能生物降解;(8)容易制备成本低。经过几十年的研究和实践,目前在商品化的可充放锂电池中使用的电解液一般选择六氟磷酸锂(LiPF6)作为锂盐,溶剂多为碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二甲酯(DMC)或者碳酸二乙酯(DEC)构成的混合溶剂。此类体系最终能够大规模使用,并非其各项指标具有突出的特性,而是其综合指标基本能满足现有可充放锂电池的要求。
在电化学杂志(《J.Electrochem.Soc》)2001年,148期,1100页和化学评述(《Chemical Review》2004年,104期,4303页-4417页公开了以LiPF6作为锂盐的电解液存在着两个显著不足之处:
(1)热不稳定性,其原因在于:在溶液中,阴离子PF6 -存在一个平衡:LiPF6→LiF+PF5(1),而LiF属于强的Lewis酸,它和PF5 都倾向于和有机溶剂反应从而导致平衡向右进行。
(2)同时P-F键对水非常敏感,即使是痕量的水也会引发如下反应:LiPF6+H2O→POF3+LiF+2HF(2),PF5+H2O→POF3+2HF(3),式(2)和式(3)产生的HF将促进正极材料的溶解,使其储锂容量逐渐衰减。
同时以LiPF6、LiClO4、LiF、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiBC4O8(LiBOB)作为锂盐的电解质溶液,还普遍存在锂离子迁移数低的特点,一般这些电解质的锂离子迁移数小于0.3。在电解质溶液中,锂离子与阴离子均可以传导。锂离子的迁移数是指锂离子的电导率除以总的离子电导率。对于可充放锂电池而言,电解质溶液有效电荷转移的是锂离子,而非阴离子。因此低的锂离子迁移数将降低电解质溶液中有效的锂离子的电导率,增大电池内部的极化。这些电解质迁移数低的原因是锂离子与溶剂溶剂化后,溶剂化离子的半径相对于阴离子反而更大。
在电化学杂志(《J.Electrochem.Soc》)1996年143期3825页和电化学杂志(《J.Electrochem.Soc》)1998年145期2813页曾报导指出采用硼基吸电子化合物与氮基吸电子化合物作为电解质溶液的添加剂的研究,该类添加剂促进了一些锂盐在溶液中的解离,如LiCF3SO3和LiF的解离,提高了溶液的总的离子电导率。
在电化学杂志(《J.Electrochem.Soc》)1996年143期1-5页和2002年149期A1190-A1195指出了锂空气电池是理论能量密度最高,可达11,000WH/kg的电化学储能体系之一,在军用和民用的高能量密度电池领域中具有重要的应用前景。在锂-空气电池放电的过程中所发生的主要电极反应为2Li(s)+O2(g)→Li2O2(s)(4),2Li(s)+O2(g)→Li2O(s)(5)。如果将空气改为纯氧,可以称为锂-氧气电池。锂空电池或锂氧电池也被称为锂金属燃料电池。然而目前锂空电池与锂氧电池为一次电池,基本不能充放,因此在应用上受到了一定的限制。主要由以下两个因素制约其充放电:(1)室温下Li-O键不易断裂。(2)产物Li2O、Li2O2为电子绝缘体,且不溶于有机溶剂,在空气电极中随着反应的进行会填充电极中的空隙,阻塞气体的扩散,同时显著降低了活性物质Li2O、Li2O2与集流体的电接触,影响了充放电性质。随着近年来可充放电的锂电池进一步向高能量密度、高功率密度、长寿命方向发展,迫切需要开发在某些方面,性能更加优异的电解质溶液。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种电解质溶液,它提高了电解质溶液中锂离子的迁移数,减少了可充放电电池的电解液对LiPF6的依赖,同时解决了锂空电池和锂氧电池中存在的由于Li2O/Li2O2不溶于有机电解液所带来的问题。
本发明的另一个目的是提供所述电解质溶液的制备方法。
本发明的再一个目的是提供所述电解质溶液的应用。
本发明的再一个目的是提供一种电池,它包括所述的电解质溶液。
本发明中的术语“吸电子化合物”指的是“在该化合物中由于吸电子基团的影响,使得中心原子带上正电荷,它可以与该化合物以外的其它化合物中的带电子的基团或者原子相互作用,导致化合物中的离子键断裂,从而形成新的电解质溶液”。
本发明的一个方面提供了一种电解质溶液,该电解质溶液包含碳酸酯类或醚类有机溶剂、锂的氧化物、吸电子化合物。本发明中的锂的氧化物是Li2O或者Li2O2。
优选地,该电解质溶液包含碳酸酯类和醚类有机溶剂、锂的氧化物、吸电子化合物。
优选地,所述的吸电子化合物是含硼和/或含氮的吸电子化合物。
优选地,所述锂的氧化物的浓度为0.01-1摩尔/升、所述的吸电子化合物的浓度为0.01-1摩尔/升。优选地,所述的有机溶剂为碳酸酯类和醚类体积比为10∶1-1∶10的有机溶剂。优选地,该电解质溶液还包含锂盐。
优选地,所述的锂盐选自LiClO4、LiF、LiBF4、LiPF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiBC4O8(LiBOB)、Li2CO3和Li2C2O4中的一种或几种。
更优选地,所述的锂的氧化物浓度为0.01-1摩尔/升、所述的锂盐浓度为0.01-1摩尔/升、所述的吸电子化合物浓度为0.01-1摩尔/升。
更优选地,所述的有机溶剂为碳酸酯类和醚类的体积比为10∶1-1∶10的有机溶剂。
优选地,所述的含硼的吸电子化合物选自(CH3O)3B、(CF3CH2O)3B、(C3F7CH2O)3B、[(CF3)2CHO]3B、[(CF3)3CO]3B、[(CF3)2C(C6H5)O]3B、(C6H5O)3B、(FC6H4O)3B、(F2C6H3O)3B、(F4C6HO)3B、(C6F5O)3B、(CF3C6H4O)3B、[(CF3)2C6H3O]3B、(C6F5)3B、(C6F5)3OB、(C6F4)(C6F5)O2B、[(CF3)2C]2O2B(C6F5)、(C6H3F)(C6H3F2)O2B、(C6H3F)(C6H4CF3)O2B、 (C6H3F)[C6H3(CF3)2]O2B、(C6F4)(C6H4F)O2B、(C6F4)(C6H3F2)O2B、(C6F4)(C6H4CF3)O2B、(C6F4)[C6H4(CF3)2]O2B、[(CF3)2C]2O2B(C6H5)、[(CF3)2C]2O2B(C6H3F2)、[(CF3)2CH]2O2B(C6H5)、[(CF3)2CH]2O2B(C6H3F2)和[(CF3)2CH]2O2B(C6F5)中的一种或几种。
优选地,所述的含氮的吸电子化合物选自[(CF3SO2)(CH3)N(CH2)]2、[(CF3SO2)2N(CH2)]2、[(CF3SO2)2N(CH2)2]2N(CF3SO2)、[(CF3SO2)2N(CH2)2N(CF3SO2)CH2]2、[(CF3SO2)2N(CH2)2N(CF3SO2)(CH2)2N(CF3SO2)CH2]2、[(CF3SO2)CH2NCH2]6、[(CF3SO2)CH2N(CH2)3NCH2(CF3SO2)]2、[NH(CH3C6H5SO2)(CH2)3N(CH3C6H5SO2)CH2]2、[(CH3SO2)O(CH2)2]2N(CH3C6H5SO2)、[(CH3SO2)O(CH2)2N(CH3C6H5SO2)CH2]2、[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2]2CH2、[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2]2N(CH3C6H5SO2)、[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2N(CH3C6H5SO2)CH2]2、[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2N(CH3C6H5SO2)CH2]2N(CH3C6H5SO2)、[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2]2CH2、[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2]2NH、[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2NHCH2]2、[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2NHCH2]2NH、[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2]2CH2、[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2]2N(CF3SO2)、[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2(CF3SO2)NCH2]2和[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2NCH2]2N(CF3SO2)中的一种或几种。
优选地,所述的碳酸酯类有机溶剂为环状的碳酸酯类和/或链状碳酸酯类化合物。
所述的环状的碳酸酯类化合物优选选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸二甲酯(DMS)、碳酸甲丙酯(MPC)和γ-丁内酯(BL)中的一种或几种。
所述的链状碳酸酯类化合物优选选自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲基乙基酯(EMC)、以及碳数为3-8的直链或支链脂肪单醇与碳酸合成的碳酸酯衍生物中的一种或几种。
优选地,所述的醚类有机溶剂选自四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃 (2Me-THF)、1,3-二氧环戊烷(DOL)、二甲氧甲烷(DMM)、1,2-二甲氧乙烷(DME)和二甘醇二甲醚(DG)中的一种或几种。
本发明的另一个方面提供了一种制备所述的电解质溶液的方法,该方法包括以下步骤:将锂的氧化物和吸电子化合物分别加入碳酸酯和/或醚类的有机溶剂中,搅拌,得到均匀的混合物,该操作在充满氩气的干燥环境中进行。
优选地,还向所述的混合物中加入锂盐,搅拌,使所述的锂盐溶解于所述的有机溶剂中。
优选地,所述的干燥环境优选手套箱。
本发明的再一个方面提供了所述的电解质溶液在用于制备可充放电锂电池中的应用。
优选地,可充放电的锂电池为Li/空气或Li/氧气电池。
本发明的再一个方面提供了一种电池,包括阳极、阴极、集流片,该电池包括所述电解质溶液浸泡过的锂电池隔膜。
本发明的有益效果在于:本发明克服了通常认为的锂/空气或者锂/氧气电池不能够在充放电池中使用的缺陷。通常认为的锂/空气或者锂/氧气电池虽然是理论能量密度最高的电池,但是由于(1)室温下Li-O键不易断裂,(2)产物Li2O、Li2O2为电子绝缘体,且不溶于有机溶剂,所以不能够在充放电池中使用。然而本发明的研究人员发现:在含硼的吸电子化合物或者含氮的吸电子化合物中,由于旁边基团的吸电子能力,吸电子化合物中的硼或氮原子上带有了正电荷,具有吸电子的能力,存在以B或N原子为中心的正电子中心,其可以直接与Li2O或Li2O2中的O相互作用,促进了Li2O或Li2O2中Li-O键的断裂,因此形成了新的电解质溶液。虽然Li2O或Li2O2不能溶于碳酸酯类或醚类的有机溶剂中,但是在添加了含硼的吸电子有机化合物或者含氮的吸电子有机化合物后,Li2O或Li2O2的溶解度大大增加,得到的有机电解质溶液具有较高的室温与低温离子电导率。同时研究发现,基于本发明的含吸电子化合物、锂的氧化物的有机电解质溶液,锂离子迁移数一般大于0.6,显著高于现有的有机电解质溶液。在此之前,从未在公开发表物中报道过这一现象。
根据本发明的电解质溶液主要包含一种或多种碳酸酯类化合物或者醚类有机溶剂、锂的氧化物以及一种或多种吸电子化合物。该电解质溶液的配制在充满氩气的干燥环境优选手套箱中进行。
在本发明的电解质溶液中,由于锂的氧化物Li2O或Li2O2的加入,可以避免使用LiPF6、LiF等含氟锂盐。但即使在本发明的有机电解质溶液中,添加了LiPF6,LiClO4、LiF、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiBC4O8 (LiBOB),也不会显著影响电解质溶液的电化学性质。
从以上描述中可以看出本发明的电解质溶液可以在可充放锂电池中作为电解质溶液应用。由于在本发明提出的有机电解质溶液中,Li2O或Li2O2的溶解度可以通过添加吸电子化合物来控制,因此解决了锂-空气电池或锂-氧气电池循环过程中Li2O或Li2O2在阴极沉积的问题,也解决了Li-O键不可逆断裂问题,因此本发明的电解质溶液也可以在锂-空气电池或锂-氧气电池中作为电解质溶液应用,同时使得锂-空气电池或锂-氧气电池具有充放电的性质。采用本发明提出的电解质溶液,具有锂离子电导率高,锂离子迁移数高,安全性好,电化学稳定性好等显著优点,可以有效提高采用现有电解质的可充放锂电池的寿命、安全性、充放电倍率特性。由于在本发明的技术方案中的电解质溶液不再完全依赖LiPF6,制造成本也大大下降。采用本发明的电解质溶液在锂-空气电池或锂-氧气电池中应用时,具有极化小,容量高,能可逆充放电等显著优点。
附图说明
图1表示的是实施例1、实施例2、实施例3和对比例1、对比例2和对比例3的电导率随温度变化的关系。
图2表示的是根据本发明实施例1制备的有机电解质溶液的电化学特性;由图中可以看到,实施例中有机电解质溶液有宽的电化学稳定窗口范围。
图3表示的是按实施例92、实施例93、实施例94、对比例4制备的可充放锂电池在25℃时的充放电曲线。
图4表示的是按实施例95、实施例96、对比例5制备的可充放锂电池在25℃时的充放电曲线。
图5表示的是按实施例97制备的可充放锂电池在25℃时的充放电曲线。
图6表示的是根据本发明实施例99制备的Li/空气电池在25℃时的充放电曲线。
图7表示的是本发明模拟锂电池结构示意图,其中:
1为集流片(不锈钢)、2为正极涂层、3为多孔聚丙烯隔膜(经本发明电解质溶液浸泡)、4为负极涂层、5为集流片(不锈钢)、6为测量导线。
图8表示的是本发明模拟锂空气电池结构示意图,其中1’为集流片(不锈钢)、2’为正极涂层、3’为多孔聚丙烯隔膜(经本发明电解质溶液浸泡)、4’为负极涂层、5’为具有多孔通道的负极集流体、6’为测量导线、7’为空气入口。
具体实施方式
以下实施例用于解释本发明,而不用于限制本发明。
在本发明的实施例中,含硼的吸电子化合物分别用以下符号表示:
含硼的吸电子化合物 | 表示符号 |
(CH3O)3B | B01 |
(CF3CH2O)3B | B02 |
(C3F7CH2O)3B | B03 |
[(CF3)2CHO]3B | B04 |
[(CF3)3CO]3B | B05 |
[(CF3)2C(C6H5)O]3B | B06 |
(C6H5O)3B | B07 |
(FC6H4O)3B | B08 |
(F2C6H3O)3B | B09 |
(F4C6HO)3B | B10 |
(C6F5O)3B | B11 |
(CF3C6H4O)3B | B12 |
[(CF3)2C6H3O]3B | B13 |
(C6F5)3B | B14 |
(C6F5)3OB | B15 |
(C6F4)(C6F5)O2B | B16 |
[(CF3)2C]2O2B(C6F5) | B17 |
(C6H3F)(C6H3F2)O2B | B18 |
(C6H3F)(C6H4CF3)O2B | B19 |
(C6H3F)[C6H3(CF3)2]O2B | B20 |
(C6F4)(C6H4F)O2B | B21 |
(C6F4)(C6H3F2)O2B | B22 |
(C6F4)(C6H4CF3)O2B | B23 |
(C6F4)[C6H4(CF3)2]O2B | B24 |
[(CF3)2C]2O2B(C6H5) | B25 |
[(CF3)2C]2O2B(C6H3F2) | B26 |
[(CF3)2CH]2O2B(C6H5) | B27 |
[(CF3)2CH]2O2B(C6H3F2) | B28 |
[(CF3)2CH]2O2B(C6F5) | B29 |
在本发明的实施例中,含氮的吸电子化合物分别用以下符号表示:
含氮的吸电子化合物 | 表示符号 |
[(CF3SO2)(CH3)N(CH2)]2 | N01 |
[(CF3SO2)2N(CH2)]2 | N02 |
[(CF3SO2)2N(CH2)2]2N(CF3SO2) | N03 |
[(CF3SO2)2N(CH2)2N(CF3SO2)CH2]2 | N04 |
[(CF3SO2)2N(CH2)2N(CF3SO2)(CH2)2N(CF3SO2)CH2]2 | N05 |
[(CF3SO2)CH2NCH2]6 | N06 |
[(CF3SO2)CH2N(CH2)3NCH2(CF3SO2)]2 | N07 |
[NH(CH3C6H5SO2)(CH2)3N(CH3C6H5SO2)CH2]2 | N08 |
[(CH3SO2)O(CH2)2]2N(CH3C6H5SO2) | N09 |
[(CH3SO2)O(CH2)2N(CH3C6H5SO2)CH2]2 | N10 |
[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2]2CH2 | N11 |
[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2]2N(CH3C6 H5SO2) | N12 |
[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2N(CH3C6H 5SO2)CH2]2 | N13 |
[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2N(CH3C6H 5SO2)CH2]2N(CH3C6H5SO2) | N14 |
[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2]2CH2 | N15 |
[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2]2NH | N16 |
[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2NHCH2]2 | N17 |
[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2NHCH2]2NH | N18 |
[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2]2CH2 | N19 |
[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2]2N(CF3SO2) | N20 |
[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2(CF3SO2)NCH2]2 | N21 |
[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2NCH2]2N(CF3SO2) | N22 |
本发明中含硼的吸电子化合物的分子式如下:
本发明的含氮的吸电子化合物的分子式如下,其中:Rs=CF3SO2、Ms=CH3SO2、Ts=CH3C6H4SO2
实施例1
在干燥环境中(相对湿度小于2%),最好是在惰性气体手套箱中,将无水的丙烯碳酸酯(英文简称:PC,水含量小于50ppm)、二甲基碳酸酯(英文简称:DMC,水含量最好小于50ppm)各1升,在容积大于2升的容器中,在室温下混合均匀。将12克无水Li2O,放入PC-DMC混合溶剂中,再将410克全氟取代三苯基硼,化学式为(C6F5)3B,在本发明中编号B14放入该混合溶剂中,在室温下搅拌2小时后使其完全溶解,即得到本发明的编号为1号的电解质溶液。通过标准的Pt电导池,采用交流阻抗方法,在不同的温度,测定该有机电解质溶液的总的离子电导率,结果参见附图1与表1。采用一个两电极电化学池,该电化学由两个间距固定、面积固定的金属锂箔作为电极组成,电解质淹没两个金属锂电极。首先采用交流阻抗方法,在室温下测定其总的离子电导率,然后采用该两电极电化学池,采用恒电位直流极化的方法,测得锂离子的电导率。将锂离子的电导率除以总的离子电导率,即为该温度下,电解质的锂离子迁移数。测定结果参见表1。
采用一个三电极电化学池,其中工作电极为标准玻璃碳电极,参比电极为标准Ag/AgCl电极,对电极为Pt,采用循环伏安方法,在室温下,扫速为0.1mV/sec,测定其电化学窗口,结果参见图2,由此可见,该电解质溶液具有很高的电化学稳定性。
实施例2-91
类似于实施例1,在手套箱中或干燥间中,将无水有机溶剂,按照一定的体积比混合,然后将Li2O或Li2O2,按照一定的摩尔浓度加入到混合溶剂,再按一定的摩尔浓度将吸电子化合物加入,在室温下搅拌1-5小时,使其溶解即得到本发明的有机电解质溶液。溶剂的种类、体积比、锂盐的种类、摩尔浓度、吸电子化合物的种类、摩尔浓度参见表1。总的离子电导率,锂离子迁移数的测定办法同实施例1,结果参见表1。
实施例92
本实施例为本发明的有机电解质溶液在可充放锂电池中作为电解质溶液的应用。在本实施例中,该应用是通过可充放模拟锂电池来测试的。模拟锂电池结构如图7所示,是在H2O含量<1.0ppm的充氩手套箱中装配的。电解液为实施例1。
采用99%的金属锂箔作为阳极。将LiFePO4粉末与乙炔黑,5%PVDF的环己烷溶液混合形成浆料(三者烘干后的重量百分比为85∶10∶5),均匀涂敷于铝箔衬底上,所得薄膜为5-40μm。将得到的薄膜在1500℃下烘干后,在20Kg/cm2下压紧,继续在1500℃下烘干12小时。然后将薄膜裁剪为面积为1cm2的圆形薄片作为阴极。
将图7中的所有电池材料,除电解液外,干燥后在充氩手套箱中按图7所示组装成实验电池。具体可组装成图8中电池。实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为4.3V,放电截止电压为3.0V。测试温度为200℃。充放电数据列于表2中。充放电曲线,见图3。
实施例93-94
类似于实施例92,所不同的是,电解质溶液不相同。实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为4.2V,放电截止电压为3.0V。测试温度为200℃。充放电数据、电解液种类列于表2中。充放电曲线,见图3。
实施例95
本实施例为本发明的有机电解质溶液在可充放锂电池中作为电解质溶液的应用。在本实施例中,该应用是通过可充放模拟锂电池来测试的。模拟锂电池结构如图7所示,是在H2O含量<1.0ppm的充氩手套箱中装配的。电解液为实施例1。
采用99%的金属锂箔作为阳极。
将LiMn2O4粉末与乙炔黑,5%聚偏氟乙烯(英文简称:PVDF)的环己烷溶液混合形成浆料(三者烘干后的重量百分比为85∶10∶5),均匀涂敷于铝箔衬底上,所得薄膜为5-40μm。将得到的薄膜在1500℃下烘干后,在20Kg/cm2下压紧,继续在1500℃下烘干12小时。然后将薄膜裁剪为面积为1cm2的圆形薄片作为阴极。
将图7中的所有电池材料,除电解液外,干燥后在充氩手套箱中按图7所示组装成实验电池。具体可组装成图8中电池。
实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为4.3V,放电截止电压为3.0V。测试温 度为200℃。充放电数据列于表2中。充放电曲线,见图4。
实施例96
类似于实施例95,所不同的是,电解质溶液不相同。实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为4.3V,放电截止电压为3.0V。测试温度为200℃。充放电数据、电解液种类列于表2中。充放电曲线,见图4。
实施例97
本实施例为本发明的有机电解质溶液在可充放锂电池中作为电解质溶液的应用。在本实施例中,该应用是通过可充放模拟锂电池来测试的。模拟锂电池结构如图7所示,是在H2O含量<1.0ppm的充氩手套箱中装配的。电解液为实施例1。
将中间相碳小球(英文简称:MCMB)的阳极材料与5%的PVDF环己烷溶液在常温常压下混合形成浆料(烘干后二者的重量百分比为95∶5),均匀涂敷于铜箔衬底上,所得的薄膜厚度约2-20μm.将得到的薄膜在1500℃下烘干后,在20Kg/cm2下压紧,继续在1500℃下烘干12小时,然后将薄膜裁剪为面积为1cm2的圆形薄片作为纳米相金属阳极。采用99%的金属锂箔作为阴极。
将图7中的所有电池材料,除电解液外,干燥后在充氩手套箱中按图7所示组装成实验电池。也可组装成图8中电池。
实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为3V,放电截止电压为0V。测试温度为200℃。充放电数据列于表2中。充放电曲线,见图5。
实施例98
本实施例为本发明的有机电解质溶液在可充放锂电池中作为电解质溶液的应用。在本实施例中,该应用是通过可充放模拟锂电池来测试的。模拟锂电池结构如图7所示,是在H2O含量<1.0ppm的充氩手套箱中装配的。电解液为实施例1。
将Li4Ti5O12阳极材料与5%PVDF的环己烷溶液在常温常压下混合形成浆料(烘干后二者的重量百分比为95∶5),均匀涂敷于铜箔衬底上,所 得的薄膜厚度约2-20μm.将得到的薄膜在1500℃下烘干后,在20Kg/cm2下压紧,继续在1500℃下烘干12小时,然后将薄膜裁剪为面积为1cm2的圆形薄片作为纳米相金属阳极。采用99%的金属锂箔作为阴极。
将图7中的所有电池材料,除电解液外,干燥后在充氩手套箱中按图7所示组装成实验电池。具体可组装成图8中各种电池。
实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为3V,放电截止电压为0V。测试温度为200℃。充放电数据列于表2中。
实施例99
本实施例为本发明的有机电解质溶液在Li/空气电池中作为电解质溶液的应用。在本实施例中,该应用是通过可充放模拟锂电池来测试的。模拟锂电池结构如图8所示,是在H2O含量<1.0ppm的充氩手套箱中装配的。电解液为实施例1。
80%重量作为负极支撑材料的乙炔黑,10%重量作为催化剂的MnO2,10%重量作为粘结剂的PVDF,将上述混合物注入泡沫镍中,干燥后压制成薄片,用手术刀切成0.8cm×0.8cm的正方形并在1000℃下真空干燥10小时,得到负极支撑材料,作为阳极。采用99%的金属锂箔作为阴极。
将图7中的所有电池材料,除电解液外,干燥后在充氩手套箱中按图8所示组装成实验电池。
实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为4.5V,放电截止电压为2.0V。测试在空气气氛下进行。充放电数据列于表2中。测试温度为200℃。充放电曲线,见图6。
实施例100
本实施例为本发明的有机电解质溶液在Li/氧气电池中作为电解质溶液的应用。在本实施例中,该应用是通过可充放模拟锂电池来测试的。模拟锂电池结构如图8所示,是在H2O含量<1.0ppm的充氩手套箱中装配的。电解液为实施例1。
混合80%重量作为负极支撑材料的碳纳米管,10%重量作为催化剂的MnO2,10%重量作为粘结剂的PVDF,将上述混合物注入泡沫镍中,干 燥后压制成薄片,用手术刀切成0.8cm×0.8cm的正方形并在1000℃下真空干燥10小时,得到负极支撑材料,作为阳极。
采用99%的金属锂箔作为阴极。
将图7中的所有电池材料,除电解液外,干燥后在充氩手套箱中按图8所示组装成实验电池。
实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为4.5V,放电截止电压为2.0V。测试在纯氧气氛下进行。测试温度为200℃。充放电数据列于表2中。
对比例1
在干燥环境中(相对湿度小于2%),最好是在惰性气体手套箱中,将无水的丙烯碳酸酯(英文简称:PC,水含量最好小于50ppm)、二甲基碳酸酯(英文简称:DMC,水含量最好小于50ppm)各1升,在容积大于2升的容器中,在室温下混合均匀。将12克无水Li2O,放入PC-DMC混合溶剂中,在室温下搅拌2小时,即得到对比例1。
对比例2
在干燥环境中(相对湿度小于2%),最好是在惰性气体手套箱中,将无水的丙烯碳酸酯(PC,水含量最好小于50ppm)、二甲基碳酸酯(DMC,水含量最好小于50ppm)各1升,在容积大于2升的容器中,在室温下混合均匀。将12克无水Li2O2,放入PC-DMC混合溶剂中,在室温下搅拌2小时,即得到对比例2。
对比例3
在干燥环境中(相对湿度小于2%),最好是在惰性气体手套箱中,将无水的丙烯碳酸酯(PC,水含量最好小于50ppm)、二甲基碳酸酯(DMC,水含量最好小于50ppm)各1升,在容积大于2升的容器中,在室温下混合均匀。将410克全氟取代三苯基硼,化学式为(C6F5)3B,编号B14,放入该混合溶剂中,在室温下搅拌2小时,即得到对比例3。
对比例4
类似于实施例92,采用标准LiPF6基电解液。实验电池由受计算机控 制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为4.2V,放电截止电压为3.0V。测试温度为200℃。充放电数据列于表2中。充放电曲线,见图4。
对比例5
类似于实施例95,采用标准LiPF6基电解液。实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为4.3V,放电截止电压为3.0V。测试温度为200℃。充放电数据列于表2中。充放电曲线,见图4。
对比例6-9
类似于实施例99,采用不同的电解液,具体如表2所示。实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.4mA/cm2,充电截止电压为4.5V,放电截止电压为2.0V。测试在纯氧气氛下进行。测试温度为200C。充放电数据列于表2中。
充放电曲线,见图4。
表1
4 | Li2O | 0.05 | PC+DMC | 1∶1 | B04 | 0.4 | 0.23 | 0.43 |
5 | Li2O | 1.0 | PC+DMC | 1∶1 | B05 | 0.02 | 0.12 | 0.57 |
6 | Li2O2 | 0.1 | EC+DMC | 1∶1 | B06 | 0.2 | 0.33 | 0.62 |
7 | Li2O2 | 0.05 | PC+DME | 1∶1 | B07 | 0.4 | 0.58 | 0.75 |
8 | Li2O2 | 1.0 | PC+DMC | 1∶2 | B08 | 0.6 | 0.67 | 0.57 |
9 | Li2O | 0.2 | PC+DMC | 1∶3 | B09 | 0.1 | 0.08 | 0.64 |
10 | Li2O | 0.3 | BC+DMC | 2∶1 | B10 | 0.6 | 0.50 | 0.67 |
11 | Li2O | 0.2 | PC+DMC | 1∶5 | B11 | 0.5 | 0.58 | 0.75 |
12 | Li2O | 0.1 | PC+DMC | 6∶1 | B12 | 0.3 | 0.27 | 0.57 |
13 | Li2O | 0.05 | PC+DMC | 1∶1 | B13 | 0.2 | 0.23 | 0.32 |
14 | Li2O | 0.05 | PC+DMC | 1∶1 | B14 | 0.1 | 0.12 | 0.37 |
15 | Li2O | 1.0 | PC+DMC | 1∶1 | B15 | 0.6 | 0.33 | 0.23 |
16 | Li2O | 0.2 | PC+DMC | 1∶1 | B16 | 0.2 | 0.58 | 0.72 |
17 | Li2O | 0.3 | PC+DMC | 3∶1 | B17 | 0.6 | 0.47 | 0.57 |
18 | Li2O | 0.01 | PC+DMC | 1∶2 | B18 | 0.06 | 0.08 | 0.14 |
19 | Li2O | 0.2 | PC+DMC | 1∶5 | B19 | 0.5 | 0.40 | 0.27 |
20 | Li2O | 0.2 | PC+DMC | 5∶1 | B20 | 0.5 | 0.58 | 0.45 |
21 | Li2O | 0.3 | PC+DMC | 2∶3 | B21 | 0.3 | 0.20 | 0.67 |
22 | Li2O | 0.2 | PC+DMS | 1∶1 | B22 | 0.4 | 0.58 | 0.55 |
23 | Li2O | 0.1 | PC+DMS | 4∶5 | B23 | 0.5 | 0.47 | 0.57 |
24 | Li2O | 0.05 | PC+DEC | 6∶1 | B24 | 0.6 | 0.23 | 0.45 |
25 | Li2O | 0.05 | PC+EMC | 2∶1 | B25 | 0.2 | 0.12 | 0.57 |
26 | Li2O | 0.2 | PC+MPC | 1∶3 | B26 | 0.3 | 0.33 | 0.65 |
27 | Li2O | 0.3 | EC+DMC | 1∶1 | B27 | 0.4 | 0.58 | 0.75 |
28 | Li2O | 0.2 | EC+DMS | 8∶1 | B28 | 0.5 | 0.50 | 0.67 |
29 | Li2O | 0.05 | EC+DES | 1∶2 | B29 | 0.5 | 0.58 | 0.75 |
30 | Li2O | 1.0 | EC+DEC | 1∶3 | N01 | 0.1 | 0.58 | 0.67 |
31 | Li2O | 0.1 | EC+EMC | 1∶1 | N02 | 0.3 | 0.47 | 0.25 |
32 | Li2O | 0.05 | EC+MPC | 2∶1 | N03 | 0.3 | 0.23 | 0.57 |
33 | Li2O | 1.0 | BC+DMC | 4∶1 | N04 | 0.1 | 0.12 | 0.45 |
34 | Li2O | 0.2 | BC+DMS | 1∶10 | N05 | 0.2 | 0.33 | 0.57 |
35 | Li2O | 0.3 | BC+DEC | 3∶1 | N06 | 0.02 | 0.28 | 0.65 |
36 | Li2O | 0.2 | BC+DEC | 1∶9 | N07 | 0.4 | 0.50 | 0.52 |
37 | Li2O | 0.2 | BC+EMC | 1∶6 | N08 | 0.3 | 0.58 | 0.63 |
38 | Li2O | 0.1 | BC+MPC | 4∶6 | N09 | 0.3 | 0.07 | 0.51 |
39 | Li2O | 0.05 | VC+DMC | 8∶1 | N10 | 0.2 | 0.12 | 0.70 |
40 | Li2O | 1.0 | VC+DMC | 1∶1 | N11 | 0.1 | 0.87 | 0.34 |
41 | Li2O | 0.2 | VC+DEC | 1∶3 | N12 | 0.3 | 0.58 | 0.27 |
42 | Li2O | 0.3 | VC+DEC | 1∶4 | N13 | 0.6 | 0.34 | 0.75 |
43 | Li2O | 0.2 | VC+EMC | 5∶1 | N14 | 0.2 | 0.78 | 0.57 |
44 | Li2O | 0.1 | VC+DMC | 1∶6 | N15 | 0.6 | 0.23 | 0.45 |
45 | Li2O | 0.2 | EC+DMC | 1∶1 | N16 | 0.06 | 0.12 | 0.57 |
46 | Li2O | 0.2 | EC+DPC | 1∶7 | N17 | 0.5 | 0.33 | 0.65 |
47 | Li2O | 0.2 | EC+DEC | 2∶1 | N18 | 0.5 | 0.58 | 0.75 |
48 | Li2O | 0.2 | EC+DEC | 1∶3 | N19 | 0.3 | 0.50 | 0.57 |
49 | Li2O | 0.2 | EC+EMC | 4∶1 | N20 | 0.4 | 0.58 | 0.64 |
50 | Li2O+ Li2CO3 | 0.2+ 0.1 | EC+DMC | 1∶5 | N21 | 0.5 | 0.07 | 0.67 |
51 | Li2O +Li2C2O | 0.2+0. 1 | PC+DMC | 2∶1 | N22 | 0.6 | 0.12 | 0.64 |
52 | Li2O+ LiBOB | 0.2+ 0.02 | PC+DMC | 1∶1 | B1+ N1 | 0.2 | 0.23 | 0.67 |
53 | Li2O+ | 0.2+ | PC+DEC | 1∶3 | B2+ | 0.4 | 0.12 | 0.75 |
LiBOB | 0.05 | N1 | ||||||
54 | Li2O+ LiBOB | 0.2+ 0.2 | PC+DEC | 5∶1 | B3 | 0.4 | 0.33 | 0.57 |
55 | Li2O+ LiBOB | 0.3+ 0.5 | PC+EMC | 1∶2 | B11 | 0.4 | 0.58 | 0.45 |
56 | Li2O+ LiClO4 | 0.4+ 1 | PC+MPC | 1∶3 | B13 | 0.5 | 0.50 | 0.57 |
57 | Li2O+ LiF | 0.1+ 0.02 | PC+DMC | 1∶5 | B14 | 0.6 | 0.58 | 0.73 |
58 | Li2O+ LiBF4 | 0.2+ 0.2 | PC+DMC | 1∶1 | B14 | 0.01 | 0.08 | 0.65 |
59 | Li2O+ LiPF6 | 0.4+ 0.2 | PC+DMC | 1∶1 | B15 | 0.2 | 0.50 | 0.52 |
60 | Li2O+ LiCF3SO3 | 0.5+ 0.2 | PC+DMC | 6∶1 | B14 | 0.4 | 0.58 | 0.45 |
61 | Li2O +LiN(CF3 SO2)2 | 0.2+ 0.2 | PC+DMC | 2∶1 | B14 | 0.6 | 0.50 | 0.57 |
62 | Li2O2 +LiBOB | 0.3+ 0.2 | PC+DMC | 1∶1 | B16 | 0.1 | 0.58 | 0.65 |
63 | Li2O+ LiF+ LiBOB | 0.2+ 0.2+ 0.1 | PC+DMC | 1∶3 | B14 | 0.6 | 0.47 | 0.75 |
64 | Li2O +LiF+ LiPF6 | 0.2+ 0.1+ 0.1 | PC+DMC | 1∶5 | B14 | 0.5 | 0.23 | 0.57 |
65 | Li2O | 0.2 | PC+DMC | 1∶9 | B14 | 0.3 | 0.12 | 0.64 |
66 | Li2O | 0.8 | PC+DMC | 3∶1 | B17 | 0.2 | 0.33 | 0.67 |
67 | Li2O | 0.2 | PC+DMC | 5∶1 | B14 | 0.02 | 0.58 | 0.75 |
68 | Li2O | 0.1 | PC+DMC | 9∶1 | B14 | 0.2 | 0.50 | 0.57 |
69 | Li2O | 0.3 | PC+DMC +VC | 1∶1∶ 1 | B14 | 0.4 | 0.08 | 0.45 |
70 | Li2O | 0.2 | PC+DMC +BC | 1∶1∶ 1 | B14 | 0.6 | 0.50 | 0.57 |
71 | Li2O | 0.2 | PC+DMC +E MC | 1∶3∶ 1 | B14 | 0.1 | 0.58 | 0.65 |
72 | Li2O | 0.3 | PC | - | B14 | 0.6 | 0.50 | 0.75 |
73 | Li2O | 0.4 | BC | - | B14 | 0.4 | 0.58 | 0.57 |
74 | Li2O | 0.02 | BL | - | B14 | 0.1 | 0.47 | 0.64 |
75 | Li2O | 0.1 | DMC | - | B14 | 0.4 | 0.23 | 0.73 |
76 | Li2O | 0.05 | DEC | - | B14 | 0.02 | 0.12 | 0.70 |
77 | Li2O | 1.0 | DPC | - | B14 | 0.2 | 0.87 | 0.64 |
78 | Li2O | 0.2 | EMC | - | B14 | 0.3 | 0.58 | 0.67 |
79 | Li2O | 0.3 | THF | - | B14 | 0.6 | 0.34 | 0.75 |
80 | Li2O | 0.2 | 2Me-THF | - | B14 | 0.1 | 0.28 | 0.57 |
81 | Li2O | 0.1 | DOL | - | B14 | 0.6 | 0.23 | 0.45 |
82 | Li2O | 0.05 | DMM | - | B14 | 0.5 | 0.12 | 0.57 |
83 | Li2O | 1.0 | DME | - | B14 | 0.3 | 0.33 | 0.65 |
84 | Li2O | 0.2 | DG | - | B14 | 0.2 | 0.58 | 0.25 |
表2
表中标准电解液为LiPF6基电解液。
Claims (15)
1.一种电解质溶液,其特征在于该电解质溶液包含有机溶剂、锂的氧化物和吸电子化合物,其中所述的有机溶剂为碳酸酯类和/或醚类有机溶剂,所述的吸电子化合物是含硼和/或含氮的吸电子化合物,其中,所述锂的氧化物的浓度为0.01-1摩尔/升;所述的吸电子化合物的浓度为0.01-1摩尔/升。
2.根据权利要求1所述的电解质溶液,其特征在于该电解质溶液还包含锂盐。
3.根据权利要求2所述的电解质溶液,其中,所述锂盐选自LiClO4、LiF、LiBF4、LiPF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiBC4O8、Li2CO3和Li2C2O4中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的电解质溶液,其中,所述锂盐的浓度为0.01-1摩尔/升。
5.根据权利要求1所述的电解质溶液,其中,所述有机溶剂为碳酸酯类和醚类的体积比为10∶1-1∶10的有机溶剂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电解质溶液,其特征在于所述的含硼的吸电子化合物选自(CH3O)3B、(CF3CH2O)3B、(C3F7CH2O)3B、[(CF3)2CHO]3B、[(CF3)3CO]3B、[(CF3)2C(C6H5)O]3B、(C6H5O)3B、(FC6H4O)3B、(F2C6H3O)3B、(F4C6HO)3B、(C6F5O)3B、(CF3C6H4O)3B、[(CF3)2C6H3O]3B、(C6F5)3B、(C6F5)3OB、(C6F4)(C6F5)O2B、[(CF3)2C]2O2B(C6F5)、(C6H3F)(C6H3F2)O2B、(C6H3F)(C6H4CF3)O2B、(C6H3F)[C6H3(CF3)2]O2B、(C6F4)(C6H4F)O2B、(C6F4)(C6H3F2)O2B、(C6F4)(C6H4CF3)O2B、(C6F4)[C6H4(CF3)2]O2B、[(CF3)2C]2O2B(C6H5)、[(CF3)2C]2O2B(C6H3F2)、[(CF3)2CH]2O2B(C6H5)、[(CF3)2CH]2O2B(C6H3F2)和[(CF3)2CH]2O2B(C6F5)中的一种或几种。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的电解质溶液,其特征在于,所述的含氮的吸电子化合物选自[(CF3SO2)(CH3)N(CH2)]2、
[(CF3SO2)2N(CH2)]2、[(CF3SO2)2N(CH2)2]2N(CF3SO2)、
[(CF3SO2)2N(CH2)2N(CF3SO2)CH2]2、
[(CF3SO2)2N(CH2)2N(CF3SO2)(CH2)2N(CF3SO2)CH2]2、
[(CF3SO2)CH2NCH2]6、[(CF3SO2)CH2N(CH2)3NCH2(CF3SO2)]2、
[NH(CH3C6H5SO2)(CH2)3N(CH3C6H5SO2)CH2]2、
[(CH3SO2)O(CH2)2]2N(CH3C6H5SO2)、
[(CH3SO2)O(CH2)2N(CH3C6H5SO2)CH2]2、
[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2]2CH2、
[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2]2N(CH3C6H5SO2)、
[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2N(CH3C6H5SO2)CH2]2、
[CH2(CH3C6H5SO2)N(CH2)3(CH3C6H5SO2)N(CH2)2N(CH3C6H5SO2)CH2]2N(CH3C6H5SO2)、[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2]2CH2、
[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2]2NH、[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2NHCH2]2、
[CH2NH(CH2)3NH(CH2)2NHCH2]2NH、
[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2]2CH2、
[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2]2N(CF3SO2)、
[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2(CF3SO2)NCH2]2和
[CH2(CF3SO2)N(CH2)3(CF3SO2)N(CH2)2NCH2]2N(CF3SO2)中的一种或几种。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的电解质溶液,其特征在于,所述的碳酸酯类为环状碳酸酯类和/或链状碳酸酯类化合物。
9.根据权利要求8所述的电解质溶液,其中,所述环状碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯、γ-丁内酯和碳酸亚丁酯中的一种或几种;所述链状碳酸酯类化合物选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基乙基酯以及碳数为3-8的直链或支链脂肪单醇与碳酸合成的碳酸酯衍生物中的一种或几种。
10.根据权利要求5所述的电解质溶液,其特征在于,所述的醚类选自四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧环戊烷、二甲氧甲烷、二乙氧基乙烷、1,2-二甲氧乙烷和二甘醇二甲醚中的一种或几种。
11.一种制备权利要求1-10中任一项所述的电解质溶液的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:将所述锂的氧化物和所述吸电子化合物分别加入碳酸酯和/或醚类的有机溶剂中,搅拌,得到均匀的混合物,该操作在充满氩气的干燥环境中进行。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,该方法还包括向所述混合物中加入锂盐,搅拌,使所述的锂盐溶解于所述的有机溶剂中。
13.权利要求1-10中任一项所述的电解质溶液在制备可充放电的锂电池中的应用。
14.根据权利要求13所述的应用,其中,所述可充放电的锂电池为Li/空气或Li/氧气电池。
15.一种电池,包括阳极、阴极、集流片,其特征在于该电池包括权利要求1-10中任一项所述的电解质溶液浸泡过的锂电池隔膜。
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