CN103283064A - 用于在电化学电池中使用的电解质材料 - Google Patents

用于在电化学电池中使用的电解质材料 Download PDF

Info

Publication number
CN103283064A
CN103283064A CN2011800510935A CN201180051093A CN103283064A CN 103283064 A CN103283064 A CN 103283064A CN 2011800510935 A CN2011800510935 A CN 2011800510935A CN 201180051093 A CN201180051093 A CN 201180051093A CN 103283064 A CN103283064 A CN 103283064A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrochemical cell
lithium
polyether sulfone
electrolyte
anode
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.)
Granted
Application number
CN2011800510935A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103283064B (zh
Inventor
H·默瓦尔德
R·施密特
Y·V·米哈伊利克
I·科瓦廖夫
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.)
Sion Power Corp
Original Assignee
BASF SE
Sion Power Corp
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 BASF SE, Sion Power Corp filed Critical BASF SE
Publication of CN103283064A publication Critical patent/CN103283064A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103283064B publication Critical patent/CN103283064B/zh
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
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • 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
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • 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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/381—Alkaline or alkaline earth metals elements
    • H01M4/382—Lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/40—Alloys based on alkali metals
    • H01M4/405—Alloys based on lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • H01M4/5815—Sulfides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • 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
    • H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

一种电化学电池，包括含有硫的电极、含有锂或锂合金的电极、选自聚醚砜类的有机(共)聚合物、至少一种有机溶剂、以及至少一种锂盐，其中所述聚醚砜是处于凝胶状态。

Description

用于在电化学电池中使用的电解质材料
相关申请
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2010年8月24日提交的、并且标题为“用于在电化学电池中使用的电解质材料”的美国临时专利申请序列号61/376,559的优先权，出于所有目的，该申请通过引用以其全部内容结合在此。
发明领域
在此总体上描述了用于在电化学电池中使用的电解质材料、包含这些电解质材料的电化学电池、以及制作这类材料和电池的方法。在一些实施方案中，在此所述的这些材料、方法以及用途涉及包含硫和锂的电化学电池，例如像锂硫电池组。
背景
含锂化合物的电池以及含这类电池的电池组是用于存储能量的现代化手段。它们在容量和使用期方面胜过常规的二次电池组，并且在许多时刻可以避免使用毒性材料，如铅。然而，与常规的基于铅的二次电池组相比，各种技术问题还未得到解决。
基于以锂化金属氧化物（如LiCoO2、LiMn2O4以及LiFePO4）为基础的阴极的二次电池组是广为所知的，参见，例如EP1296391A1和US6,962,666以及其中引用的专利文献。虽然其中提及的电池组显示出有利的特点，但它们在容量方面是有限的。为此，已经做出大量尝试以改进这些电解质材料。特别有前景的是所谓的锂硫电池组。在这类电池组中，锂将被氧化并被转化成硫化锂类，如Li2S8-a，a是范围从0至7的数字。在再充电过程中，将再生锂和硫。这类二次电池具有高容量的优点。
锂硫电池组的一个具体问题是热散逸，热散逸可以在介于例如150°C至230°C的高温下观察到并且导致该电池组的完全破坏。已经建议各种方法来阻止这种热散逸，如用聚合物涂布电极。然而，这些方法通常导致容量上的大幅减少。已经将容量损失归于（除此之外）再充电过程中的锂枝状晶体的形成、由可溶的硫化锂类（如Li2S3、Li2S4或Li2S6）的形成所引起的硫损失、充电或放电过程中的多硫化物穿梭（shuttle）、体积变化、以及其他。
在WO 2008/070059中，对于用于锂硫电池组的涂层电极披露了各种材料。然而，热散逸问题尚没有得到圆满解决。
发明概述
在此提供了用于在电化学电池中使用的电解质材料、包含这些电解质材料的电化学电池、以及制作这类材料和电池的方法。本发明的主题，在一些情况下涉及相关联的产品、具体问题的替代解决方案，和/或一种或多种系统和/或物品的多种不同用途。
在一个方面中，本发明涉及一种电化学电池，该电化学电池包括：
(A)含有硫的电极
(B)含有锂或锂合金的电极，
(C)至少一种选自聚醚砜类的有机(共)聚合物，所述聚醚砜处于凝胶状态，
(D)至少一种有机溶剂，以及
(E)至少一种锂盐。
在另一方面，提供一种电化学电池（例如，锂电池组）。在一些实施方案中，该电化学电池（例如，锂电池组）可以包括：包含锂作为阳极活性物质的阳极；包含可被阴极集电器支持的阴极活性物质的阴极；以及包含定位在该阳极与该阴极之间的材料、以及任选地被吸收的辅助材料的电解质，该材料具有与该阳极表面相接触的表面。在一些实施方案中，该材料，与所吸收的辅助材料结合，具有比锂金属的屈服强度更大的屈服强度。
在一些实施方案中，该电化学电池包括：包含锂作为阳极活性物质的阳极；包含阴极活性物质的阴极；以及包含非流体材料的电解质，其中当该电化学电池被配置来使用时，该电解质具有比锂金属的屈服强度大的屈服强度。
在一些实施方案中，该电化学电池包括：包含锂作为活性阳极物质的阳极；包含阴极活性物质的阴极；以及包含非流体材料的电解质，其中该电解质被配置成使得该电化学电池可以在高达约130°C的温度下循环，而不经历热散逸。
在一些实施方案中，描述了一种用于制作电化学电池的方法。用于制作该电化学电池的方法可以包括提供锂或锂合金，该锂或锂合金可被沉积在基底上；将至少一种聚醚砜在有机溶剂中的溶液沉积在所述锂或锂合金上；将聚醚砜的残余溶剂含量调整至按重量计为从0.01%至25%的范围；并且用至少一种锂盐在至少一种有机溶剂中的溶液处理所述沉积的聚醚砜。
此外，在另一方面，本发明涉及一种用于制作电极的方法。此外，在又一方面，本发明涉及一种用于使用本发明的电池组的方法。
从以下对本发明的不同非限制性实施方案的详细说明，当结合附图考虑时，本发明的其他优点和新颖特征将变得明显。在其中本说明书和通过引用结合的文件包括相冲突和/或不一致的披露内容的情况下，本说明书应占主导。如果通过引用结合的两个或更多个文件相对彼此包括相冲突和/或不一致的披露内容，则具有更后的有效日期的文件应占主导。
附图简要说明
本发明的非限制性实施方案将以举例的方式通过参考附图进行描述，这些附图是示意性的并且不意在按比例绘制。在这些图中，所图解的每个相同的或近似相同的部件典型地由单一数字来表示。出于明晰的目的，在不需要图解来使本领域的普通技术人员了解本发明的情况下，没有在每一图中标记出每一部件，也没有标记出所示本发明每一实施方案的每一部件。图中：
图1包括了根据一组实施方案的一种电化学电池的一个示例性示意图。
详细说明
在此总体上描述了用于在电化学电池中使用的电解质材料、包含这些电解质材料的电化学电池、以及制作这类材料和电池的方法。在一些实施方案中，在此所述的这些材料、方法以及用途涉及包含硫和锂的电化学电池，例如像锂硫电池组。该电解质可以包括聚合物材料以及（在一些情况下）吸收的辅助材料。例如，该电解质材料可以能够形成凝胶，并且该辅助材料可以包括电解质溶剂。在一些情况下，该电解质材料可以包括至少一种有机(共)聚合物，该(共)聚合物选自聚醚砜类。在一些实施方案中，该电解质中的非流体材料当被配置来使用时可以，单独或与任选的所吸收的辅助材料结合，具有比锂金属的屈服强度大的屈服强度。
本发明的一个目的是提供其中热散逸得到缓和而同时维持该电池的容量的一种电化学电池。发明人已经发现，在本发明上下文中，此目的可以通过将在此所述的材料（例如，聚合物材料，如能够形成凝胶的那些）并入该电化学电池的电解质中来实现。
在此所述的用于在该电解质中使用的材料在一些实施方案中可以承受对该电化学电池的施力，而不牺牲系统性能。Scordilis-Kelley等人在2009年8月4日提交的、标题为“电化学电池中的施力（Application ofForce in Electrochemical Cells）”的美国专利申请号2010/0035128描述了在电化学电池中施力以获得改进的电极化学、形态学和/或其他特征，这些可以改进性能。在一方面，本发明涉及这样的认知：在该电解质中使用特定材料可以允许对电化学电池施力，而不牺牲该电池的结构完整性。另外，在此所述的用于在该电解质中使用的材料可以经受在其中该材料被定位的电化学电池的重复充电和放电，而在该电池中不产生短路（例如，因为电极材料的溶解和返镀）。
在此所述的本发明的电化学电池安排和材料可以用于原电池组中或用于可以充电和放电多次的二次电池组中。在一些实施方案中，在此所述的材料、系统以及方法可以与锂电池组（例如，锂硫电池组）联合使用。根据本发明，术语“电化学电池”包括原电化学电池和二次电化学电池。电化学电池包括至少两个电极—阴极和阳极。阴极是正电极，阳极是负电极。根据本发明，阴极是指在放电过程中发生还原的电极。阳极是指在放电过程中发生氧化的电极。
本发明的电池组可以含有不同或相同的电化学电池。
虽然发现本发明可以用于各种各样的电化学装置中，但仅仅出于说明性目的在图1中提供这样一种装置的实例。图1包括了电化学电池10的示意性图解，该电池包括阴极12和阳极14。另外，该电化学电池包括电解质16。该电解质可以包括与该阴极和该阳极处于电化学联通的一种或多种组分。虽然图1中的阳极、阴极以及电解质显示为具有平面配置，但其他实施方案可以包括非平面配置（例如，柱形、蛇形等）。在图1所图解的这组实施方案中，电化学电池10还包括外壳结构17。
在一些实施方案中，阴极12和/或阳极14可以包括至少一个活性表面。如在此所使用，术语“活性表面”用来描述与电解质处于物理接触、并且在其处可以发生电化学反应的电极的表面。例如，阴极12可以包括阴极活性表面18并且/或者阳极14可以包括阳极活性表面20。
当然，这些部件的定向可以改变，并且应理解存在其中这些层的定向发生改变的其他实施方案。另外，非平面安排、具有不同于所示的那些的材料比例的安排、以及其他替代安排可与本发明结合使用。一个典型的电化学电池当然还将包括多个集电器、外部电路，等等。本领域普通技术人员应熟知可以使用如图中所示以及在此所述的一般示意安排来利用的许多安排。
阴极可以包括多种阴极活性材料。如在此所使用，术语“阴极活性材料”以及“阴极活性物质”均是指与该阴极相关联的任何电化学活性物质。例如，该阴极可以包括含硫材料，其中硫是阴极活性材料。在本发明的一个实施方案中，阴极12含有按重量计从约20%至约90%的硫或从约50%至约80%的硫。在一些实施方案中，阴极活性物质包括元素硫。
除了阴极活性材料（例如，硫）之外，阴极12还可以进一步含有粘合剂。在一些实施方案中，该粘合剂可以是聚合物粘合剂，如聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、来自四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、来自偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、或来自偏氟乙烯和四氟乙烯的共聚物。在本发明的一些实施方案中，阴极12含有按重量计从约1%至约20%的粘合剂、从约1%至约10%的粘合剂、或从约1%至约5%的粘合剂。
出于本发明的目的，偏氟乙烯还可以称为偏二氟乙烯，并且聚偏氟乙烯还可以称为聚偏二氟乙烯。
该阴极可进一步包括传导性增强材料。在一些实施方案中，该阴极可以含有处于电传导形式的碳，如石墨、碳纤维类、碳纳米管类、炭黑，和/或烟灰（例如，灯烟灰或炉烟灰）。在本发明的一个实施方案中，阴极12含有按重量计从约10%至约45%的传导性增强材料（例如，处于其电传导相的碳）、或按重量计从约20%至约40%。
参考回图1，该电化学电池还可以包括阳极14。该阳极可以包括多种阳极活性材料。如在此所使用，术语“阳极活性材料”和“阳极活性物质”均是指与该阳极相关联的任何电化学活性物质。例如，该阳极可以包括含锂材料，其中锂是阳极活性材料。在一些实施方案中，阳极活性物质包括锂金属。在一些实施方案中，阳极活性物质包括锂合金。
锂在可再充电电池组中的用途是已知的。可以包含锂作为一个膜或作为多个膜，任选地被陶瓷材料分离。合适的陶瓷材料包括二氧化硅、氧化铝、或含锂的玻璃状材料，如磷酸锂类、铝酸锂类、硅酸锂类、锂磷氧氮化物类、钽酸锂、铝硫化锂类、钛酸锂类、硅硫化锂类、锗硫化锂类、铝硫化锂类、硼硫化锂类以及磷硫化锂类、以及前述中两个或更多个的组合。
用于在此所述的实施方案中使用的合适的锂合金可以包括锂和铝、镁、硅和/或锡的合金。
参考回图1，电化学电池10还可以包括电解质16，它被定位在阴极12与阳极14之间。在一些实施方案中，该电解质可以包括定位在该阳极与该阴极之间的非流体材料。如在此所使用，术语“流体”一般是指易于流动并且在将其添加至容器中的时间内符合其容器的轮廓的物质。流体的实例包括液体和气体。
在一些情况下，该电解质还可以包括被该非流体材料吸收的辅助材料。当以下情况时，第一材料被认为是被“吸收”在第二材料中的，即：在将第一材料添加至第二材料中的时间标度上，第一材料不能自由地流经第二材料，而确切地说是被保留在第二材料内，即，它基本上被第二材料保留至少（并且在许多实施方案中，显著更久）一段时间，该时间等于将第一材料完全添加/整合至第二材料中所消耗的时间。在此上下文中，“保留”意思是通过化学吸引力保持在第二材料中，这种化学吸引力包括氢键合、范德华相互作用、离子键合等。
在一些实施方案中，该电解质内的非流体材料可以是电化学活性的（即，可以促进阳极与阴极之间的离子交换）。在一些情况下，该电解质内的非流体材料不是电化学活性的，并且该电解质包括电化学活性辅助材料（例如，电化学活性电解质流体）。在再其他的实施方案中，该电解质可以包括电化学活性非流体材料以及电化学活性辅助材料。
在一些情况下，该电解质可以包括凝胶。如在此所使用，术语“凝胶”是指包括液体和粘合剂组分的三维网状物，在该网状物中该液体被夹带并且不被允许流经该粘合剂。将液体施用于固体的三维网状物时，当该液体被夹带在该固体网状物内时可以形成凝胶。在一些情况下，凝胶内的三维网状物可以包括夹带在聚合物（例如，交联聚合物）内的液体。本领域的普通技术人员将能够通过，例如经由邻苯二甲酸二丁酯（DBP）吸收测试测量凝胶的吸收液保持能力（absorption stiffness），来确定该凝胶与固体和流体（例如，多孔隔膜和液体溶剂）的其他组合之间的差异。对于此测试，称量该粘合剂材料的一个干样品。将称量的样品浸泡在DBP中30分钟。将过量的DBP通过吸收纸（例如，可商业上获得自金佰利公司（Kimberly-Clark）的纸巾）除去，并且再次称量该样品。总体而言，在将凝胶的粘合剂组分暴露于液体中时，该凝胶的重量会增加，而多孔隔膜的重量将基本不增加。在一些实施方案中，该凝胶的粘合剂组分能够在基本上不存在大于约10微米或大于约1微米的孔的情况下吸收液体。在一些情况下，凝胶的粘合剂组分可以基本上没有孔。
在本发明的上下文中，聚醚砜被定义为在它们的构成性重复单元中显示出SO2基团（磺酰基）和形成醚基团的一部分的氧原子的聚合物材料。聚醚砜可以是脂肪族的、脂环族的或芳香族的聚醚砜。
在本发明的一个实施方案中，聚醚砜选自可以由以下化学式描述的聚醚砜：
Figure BDA00003088221500081
这些整数可以具有以下含义：
t、q独立地是0、1、2或3，
Q、T、Y：各自独立地是化学键或选自-O-、-S-、-SO2-、S=O、C=O、-N=N-、-R1C=CR2、-CR3R4-基团，其中R1和R2各自独立地是氢原子或C1-C12-烷基，并且R3和R4是不同或优选相同的并且独立地是氢原子或C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基或C6-C18-芳基，其中R3和R4烷基、烷氧基、或芳基可以独立地经氟和/或氯取代，或其中R3和R4，结合连接它们的碳原子形成可任选地经一个或多个C1-C6-烷基取代的C3-C12-环烷基，Q、T以及Y中的至少一个不是-O-并且Q、T以及Y中的至少一个是-SO2-，并且
Ar、Ar1:独立地是可任选地经C1-C12-烷基、C6-C18-芳基、C1-C12-烷氧基、或卤素取代的C6-C18-亚芳基。
Q、T以及Y因此可以各自独立地是化学键或以上提及的原子或基团之一，在这种情况下“化学键”应理解为意思是，在此情况下左侧相邻基团和右侧相邻基团彼此经由化学键直接连接。根据本发明，Q、T以及Y中的至少一个要素不是-O-并且Q、T以及Y中的至少一个要素是-SO2-。在一组实施方案中，Q、T以及Y各自独立地是-O-或-SO2-。
合适的C1-C12-烷基包括具有从1至12个碳原子的直链和支链的、饱和烷基。可以具体包括以下基团：C1-C6-烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、2-或3-甲基戊基以及长链基团，如非支链的庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、月桂基、及其单或多支链的类似物。
当Ar和/或Ar1经C1-C12-烷氧基取代时，以上定义的具有从1至12个碳原子的烷基尤其适用作为烷氧基中的烷基组分。合适的环烷基尤其包括C3-C12-环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环丙基甲基、环丙基乙基、环丙基丙基、环丁基甲基、环丁基乙基、环戊基乙基、环戊基丙基、环戊基丁基、环戊基戊基、环戊基己基、环己基甲基、环己基二甲基、环己基三甲基。
有用的C6-C18亚芳基Ar和Ar1尤其包括亚苯基类，特别是1,2-、1,3-和1,4-亚苯基；亚萘基类，特别是1,6-、1,7-、2,6-和2,7-亚萘基，以及还有衍生自蒽、菲以及并四苯的桥联基团。在一些情况下，Ar1是未取代的C6-C12亚芳基，即亚苯基、特别是1,2-、1,3-和1,4-亚苯基，或亚萘基。
在一些实施方案中，该聚醚砜可以是聚砜，例如双酚A的二钠盐与4,4’-二氯二苯砜的烷基化（如甲基化）缩聚产物，
Figure BDA00003088221500091
聚醚砜的另外的实例是聚芳基醚砜，如下物的缩聚产物
Figure BDA00003088221500092
其中HCl在缩聚过程中已经被分裂出来，或是4,4’-二羟基二苯砜或其二钠盐与4,4’-二氯二苯砜的缩聚产物
Figure BDA00003088221500093
聚醚砜的另外的实例是聚苯砜，特别是从4,4’-联苯酚与4,4’-二氯二苯砜制成的那些。
Figure BDA00003088221500094
聚醚砜中的羟基可以是游离的羟基、对应的碱金属盐、或烷基醚，如对应的甲基醚。
在一些实施方案中，聚醚砜可以是线性聚醚砜。
在本发明的一个特别的实施方案中，聚醚砜可以选自支化聚醚砜类。
在一个实施方案中，该电解质材料含有以上提及的聚醚砜中的至少两种的混合物或共混物，或聚醚砜和另外的(共)聚合物的共混物。在另一个实施方案中，电极(B)包括来自聚醚砜(C)和另外的(共)聚合物(F)的共混物。
在本发明的一个实施方案中，聚醚砜用作来自聚醚砜和另外的(共)聚合物的共混物。合适的(共)聚合物可以是与对应的聚醚砜兼容的任何(共)聚合物。
在本发明的一些实施方案中，该另外的(共)聚合物是选自一种或多种磺化(共)聚合物。在本发明的上下文中，术语“磺化(共)聚合物”指的是具有至少一个SO3 --基团/另外的(共)聚合物分子的平均数的(共)聚合物。在一些情况下，该磺化(共)聚合物可以具有至少至少两个SO3 -基团/另外的(共)聚合物分子的平均数。所述SO3 --基团（磺酸基）可以是游离酸基团或盐，如碱金属盐或铵盐或有机胺（包括烷醇胺）的盐。
在本发明的一个实施方案中，该另外的(共)聚合物具有高达60%、或高达55%的磺化度。总体而言，术语“磺化度”是指每个构成性重复单元分子中磺酸基的数量。
在一些情况下，该磺化(共)聚合物可以包括磺化聚酮，例如像，磺化聚醚酮和磺化聚醚醚酮（s PEEK）。
在本发明的上下文中，聚酮是指在它们的构成性重复单元中显示出C=O-基团（酮基）的(共)聚合物。聚酮可以是脂肪族的、脂环族的或芳香族的。实例包括具有以下化学式的结构要素
Figure BDA00003088221500101
其中y的范围是从2至100，并且v和w是选自1和2。
v=w=1的聚酮被称作聚醚酮。在一些实施方案中，这些聚醚酮可以获得自4-苯氧基苯甲酰氯与二苯醚的缩聚。
v=2且w=1的聚酮被称作聚醚醚酮（PEEK）。
v=1且w=2的聚酮被称作聚醚酮酮（PEKK）。在一些实施方案中，PEKK可以获得自对苯二甲酸的二氯化物与二苯醚的缩聚。
聚酮的磺化本身是已知的，参见，例如US 2007/0117958和其中引用的文献，出于所有目的将其通过引用以其全部内容结合在此。
用于在此所述的实施方案中的其他(共)聚合物选自聚氧化乙烯（200K-8M）、聚氧化乙烯的酯类（例如，乙酸酯、苯甲酸酯，和/或丙酸酯），和/或聚烷基乙烯基醚类，例如聚-C1-C20烷基乙烯基醚，如聚甲基乙烯基醚。
在本发明的一个实施方案中，聚醚砜具有从约25,000至约40,000g/mol、从约28,500至约35,000g/mol、或从约32,000至约34,000g/mol的分子量Mw。
在本发明的一个实施方案中，聚醚砜与无机或有机填料交联。交联可以例如通过辐照如UV/可见光（vis）辐照、通过γ-辐照、电子束（e-束）或通过加热（热交联）来完成。在本发明的上下文中，术语聚醚砜的“交联”将不局限于经典的交联，但也将包括聚醚砜的链的分裂和重组。填料、以及用于交联的程序和方式将在下文更详细地描述。在本发明的一个实施方案中，聚醚砜显示出从约3至约5、或从约4至约5的多分散性指数Mw/Mn。
平均分子量Mn和Mw可以通过常规方式，如凝胶渗透色谱法（GPC）来测定。
可将聚醚砜于其凝胶状态并入本发明的电化学电池中。当以这样的状态使用时，辅助材料如溶剂可被该聚醚砜吸收。在一些实施方案中，该溶剂可以包括至少一种有机溶剂。在一些实施方案中，该溶剂可以包括非质子的有机溶剂。用于将聚醚砜转化成其凝胶状态的合适的有机溶剂可以选自有机酰胺类，如N-C1-C10烷基吡咯烷酮、N-C5-C8环烷基吡咯烷酮，特别是N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮以及N-环己基吡咯烷酮。另外的溶剂在下文中提及。
根据本发明的一个方面，本发明的电化学电池的电解质包括处于其凝胶状态的聚醚砜(C)、至少一种有机溶剂(D)、至少一种锂盐(E)、任选的另外的(共)聚合物(F)、以及任选的有机或无机填料(G)。优选地，通过并入含有至少一种锂盐(E)的至少一种有机溶剂(D)来将该聚醚砜转变成凝胶状态。
在本发明的一个实施方案中，使用多种溶剂的混合物、特别是包括N-C1-C10烷基吡咯烷酮和/或N-C5-C8环烷基吡咯烷酮的混合物，该电解质材料（例如，聚醚砜、或聚醚砜与另外的(共)聚合物的共混物）可被转变成其凝胶状态。
在本发明的一个实施方案中，该电解质（它可以包括聚醚砜或聚醚砜与另外的一种或多种(共)聚合物的共混物）含有按重量计从约1%至约20%的溶剂、或按重量计从约10%至约15%的溶剂。
在本发明的一个实施方案中，该电解质被安排在一个或多个层中，层厚度范围为从约1nm至约50μm、从约5μm至约15μm、或从约7μm至约12μm。
该电解质可以具有一种或多种可改进电化学电池操作过程中的装置性能的机械特性。在一些实施方案中，该电解质可以具有比锂金属的屈服强度大的屈服强度。在一些情况下，该电解质材料不包括辅助材料，如溶剂，在这种情况下，定位在阳极与阴极之间的该电解质中的非流体材料（例如，一种或多种聚醚砜以及，可任选地其他非流体材料，如另外的一种或多种(共)聚合物和/或一种或多种填料）的屈服强度可以大于锂金属的屈服强度。在其中该电解质包括辅助材料如溶剂的情况下，定位在阳极与阴极之间的该非流体材料和该辅助材料的组合的屈服强度可以大于锂金属的屈服强度。应理解，任何任选的隔膜的屈服强度不包括在电解质的屈服强度的测定之中。在一些实施方案中，该电解质（例如，非流体材料，单独或与所吸收的辅助材料结合，例如在以上段落所述的配置中）具有至少约80牛顿/cm2、至少约100牛顿/cm2、或至少约120牛顿/cm2的屈服强度。
在一些情况下，该电解质（例如，非流体材料，单独或与所吸收的辅助材料结合，例如在以上段落所述的配置中）具有至少约5μm、至少约10μm、至少约25μm、在约1μm与约500μm之间、在约5μm与约100μm之间、或在约5微米与约20微米之间的厚度。
在一些实施方案中，该电解质当被配置来用于在电化学电池中使用时，可以具有在以上概述的任何范围内的屈服强度和/或厚度。总体而言，一种电解质当它包括在该电解质（例如，非流体材料、辅助材料如溶剂）边界内的所有材料时被配置来用于在电化学电池中使用、如其在使用过程中那样被包装、并且处于在使用过程中它将要暴露于的条件下（例如温度、压力、等）。总体而言，在此所述的被配置来使用的这些电化学电池能够显示出在所希望的水平下对电池充电和放电所必需的离子传导性和电传导性。作为一个具体的实例，在一些情况下，该电解质可以包括一种凝胶，该凝胶包含非流体材料（例如，包括一种或多种聚醚砜）以及辅助材料。在一些情况下，当电化学电池被配置用于使用时，该电解质包括辅助材料，优选地该辅助材料包括溶剂。该电解质凝胶可被定位在阳极与阴极之间，这样使得该非流体材料具有与阳极表面相接触的表面。在一些情况下，该电解质凝胶的第二表面可以与阴极相接触，或与在该电解质凝胶与阴极之间的隔膜相接触。在一些实施方案中，该电解质凝胶当被配置来使用时，可以具有比锂金属的屈服强度大的屈服强度（例如，至少约80牛顿/cm2、至少约100牛顿/cm2、或至少约120牛顿/cm2）。在一些情况下，该电解质凝胶可以具有至少约5μm、至少约10μm、至少约25μm、在约1μm与约500μm之间、在约5μm与约100μm之间、或在约5μm与约20μm之间的厚度。
作为另一个具体实例，在一些情况下，电解质的非流体材料本身充当固体电解质。在这组实施方案中的非流体材料可以在使用过程中基本不存在辅助材料（例如，溶剂）的情况下使用，在此情况下，屈服强度是在不存在辅助材料的情况下测量的。在其他情况下，该固体电解质可以在使用过程中与辅助材料（例如，溶剂）结合使用，在此情况下，电解质的屈服强度将被测量为该固体电解质与该辅助材料的组合的屈服强度。在任一情况下，该电解质当被配置来使用时，可以具有在以上所述的任何范围内的屈服强度和/或在以上所述的任何范围内的厚度。
在本发明的一个实施方案中，该电解质（例如，电解质凝胶）在凝胶状态下，在室温下可以显示出至少约5x10-6S/cm、至少约5x10-5S/cm、至少约5x10-4S/cm、从约10-6S/cm至约10-3S/cm、或从约10-5S/cm至约10-2S/cm的离子传导性。本领域的普通技术人员将能够使用阻抗谱法来测量该电解质的离子传导性。
该电解质材料可以按照多种配置被放置在阴极与阳极之间。例如在一些实施方案中，该电解质材料可以被放置在阳极与任选的隔膜之间，该隔膜在下文进行更详细地讨论。在一些情况下，该电解质材料可被定位在阳极与阴极之间，这样使得该电解质材料具有与阳极的表面（例如，图1中的阳极活性表面20）相接触的表面。例如，在一些情况下，该电解质可形成作为在阳极上的层，在此情况下，该电解质和该阳极可以彼此整合（例如，共价键合至彼此）。在一组实施方案中，该电解质材料可以充当隔膜，并且不需要另外的隔膜。
如以上所提及，该电解质在一些情况下可以包括辅助材料。该辅助材料在一些实施方案中可以是流体（例如，液体）。例如，该电解质可以包括被吸收在非流体材料内（例如，当在聚醚砜凝胶的情况下）的流体辅助材料。在一些实施方案中，该电解质内的辅助材料可以是电解质溶剂。
用于在此所述的电化学电池中的示例性合适的溶剂包括有机溶剂(D)。在一些实施方案中，这些有机溶剂不具有活性氢，但具有充分的极性来溶解盐。示例性有机溶剂可以选自二氧戊环类、二
Figure BDA00003088221500141
烷类、有机碳酸酯类、环状醚类以及非环状醚类。
有机溶剂可以选自非环状醚类（包括二醚、聚醚）和环状醚类、缩醛类、并且特别是有机碳酸酯类。在聚醚类中，在室温下是液体的聚醚在一些情况下可以是优选的。
合适的非环状醚类、二醚类以及聚醚类的实例是二异丙醚、二正丁醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、二甘醇二甲醚（二乙二醇二甲醚）、三甘醇二甲醚（三乙二醇二甲醚）。
合适的环状醚类的实例是四氢呋喃和1,4-二
Figure BDA00003088221500153
烷。
缩醛类可以是环状或非环状的。合适的非环状缩醛类的实例是二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷、1,1-二甲氧基乙烷以及1,1-二乙氧基乙烷。合适的环状缩醛类的实例是1,3-二
Figure BDA00003088221500154
烷并且具体是1,3-二氧戊环。
合适的有机碳酸酯类的实例是根据通式(II)或(III)的化合物
Figure BDA00003088221500151
R5、R6以及R7是不同或相同的，并且选自氢和C1-C4-烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基以及叔丁基。在一些情况下，R6和R7不都是叔丁基。
在本发明的一组实施方案中，R5选自甲基，并且R6和R7都是氢，或者R5、R6以及R7各自是氢。
本发明的电化学电池进一步包括至少一种盐。盐可以选自锂或钠盐。具体来说，如果阴极含有锂，则盐可以选自锂盐(E)。
合适的锂盐选自硝酸锂、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiC(CnF2n+1SO2)3、亚胺化锂（如LiN(CnF2n+1SO2)2，其中n是范围从1至20的整数）、或LiN(SO2F)2、双草酸硼酸锂（LiBOB）、此外Li2SiF6、LiSbF6、LiAlCl4、以及具有通式(CnF2n+1SO2)mXLi的盐，其中当X选自氧或硫时m是1、当X选自氮或磷时m是2、并且当X选自碳或硅时m是3，并且n是范围从1至20的整数。合适的盐是选自LiC(CF3SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(SO2F)2、LiPF6、LiBF4、LiClO4、以及LiCF3SO3。
盐在溶剂中的浓度可以在从约0.5M至约2.0M、从约0.7M至约1.5M、或从约0.8M至约1.2M的范围内（其中，M表示摩尔浓度、或摩尔/升）。
在本发明的一个实施方案中，盐在一种或多种溶剂中的溶液可以包含至少一种另外的成分，如硝酸锂、双-(三氟甲基磺酰基)亚胺化锂、硝酸胍、和/或硝酸吡啶。
在本发明的一个实施方案中，本发明的电化学电池包括至少一种填料。该填料可以选自有机和无机填料或其组合。在本发明的上下文中的填料选自在该电解质中不可溶的固体材料。
合适的无机填料可以选自金属氧化物、金属氮化物、金属、以及有机聚合物。填料的实例是Al2O3、AlOOH、TiO2、SiO2、二氧化硅（疏水性或亲水性的，包括，例如煅制二氧化硅和二氧化硅纤维）、粘土、铝勃姆石，硅酸盐（例如，铝硅酸盐）、以及氮化物如AlN、BN、以及Li3N。
合适的有机填料可以选自有机聚合物，如纤维素（例如，纤维素纤维或纤维素粉）或淀粉。
填料可以具有结晶的或非晶相的结构。在此使用的聚合物中的任一种可以是结晶的、部分结晶的或非晶相的。
在一些实施方案中，一种或多种填料可以是该电解质内非流体材料的一部分。例如，在一些实施方案中，一种或多种填料可以与一种或多种聚醚砜和/或聚醚砜与一种或多种另外的(共)聚合物的共混物进行混合。在本发明的一个实施方案中，该电解质可以含有按重量计从约1%至约95%的填料、或按重量计从约5%至约90%的填料。
在本发明的一个实施方案中，填料是处于颗粒或粉末的形式，其最小外观尺寸（aspect dimension）是高达聚醚砜的层或聚醚砜与另外的(共)聚合物的共混物的层的厚度的约50%。在此上下文中，该外观尺寸选自直径、长度、宽度以及高度。
在本发明的一个具体实施方案中，在该电解质中填料与非流体材料的一种或多种组分（例如，聚醚砜）彼此共价连接，因此形成化合物。该电解质中填料和非流体材料之间的共价键可以通过以下方式来完成：例如，通过将交联剂添加至非流体材料和填料中并且进行交联反应，例如通过热或光化学固化。
合适的交联剂选自具有两个或更多个碳-碳双键、尤其是具有两个或更多个乙烯基的分子。特别有用的交联剂选自二醇的二(甲基)丙烯酸酯，这些二醇如乙二醇、丙二醇（propylene glycol）、二乙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇（propanediol）、1,4-丁二醇、三乙二醇、四丙二醇，或类似物。另外的特别合适的交联剂选自二聚环戊二烯、1,3-二乙烯基苯、以及1,4-二乙烯基苯。一些合适的交联剂可以在分子中包括两个或更多个环氧基，例如像，双酚F、双酚A、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、丙氧基化丙三醇三缩水甘油醚、以及类似物。
在本发明的一个实施方案中，用作非流体材料的有机聚合物，例如聚醚砜，任选地连同另外的(共)聚合物是交联的。交联可以通过以下方式来完成：例如，将交联剂添加至聚砜中并且进行交联反应，例如通过热或光化学固化，例如通过辐照，使用如UV/可见光辐照、通过γ-辐照、电子束（e-束）或通过加热（热交联）。在本发明的上下文中，术语聚醚砜的“交联”将不局限于经典的交联，但也将包括聚醚砜的链的分裂和重组。合适的交联剂是用于交联该电解质中的填料与非流体材料（例如，以上所述的聚醚砜）的交联剂。
参考回图1，在本发明的一个实施方案中，本发明的电化学电池进一步含有可任选的隔膜22。该任选的隔膜可以用于机械上分离阴极和阳极以防止阳极与阴极之间的短路，同时允许离子和溶剂在阳极与阴极之间被交换。该隔膜可以包括合成或非合成的有机聚合物材料，并且可以选自聚合物/陶瓷材料混合系统，如涂布有陶瓷材料的聚合物无纺材料。用于该隔膜的合适材料是聚烯烃类（例如，聚乙烯或聚丙烯）和氟化(共)聚合物类。在一些情况下，该隔膜可以包括微孔膜。
如以上所提及，独立于电解质16的隔膜22是任选的特征，并且在一组实施方案中，该电解质材料可以充当该隔膜。
在本发明的上下文中的氟化(共)聚合物是指其中至少一个(共聚)单体每个分子中拥有至少一个氟原子的(共)聚合物。合适的氟化聚合物包括其中每个(共聚)单体每个分子中拥有至少一个氟原子的(共)聚合物。在一些情况下，该氟化聚合物可以包括其中每个(共聚)单体每个分子中拥有至少两个氟原子的(共)聚合物。合适的氟化(共)聚合物的实例包括聚四氟乙烯、四氟乙烯六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯六氟丙烯共聚物、以及亚乙烯基四氟乙烯（vinylidene tetrafluoroethylene）共聚物。
在一些实施方案中，该隔膜可以是多孔或微孔材料。该多孔材料可以通过，例如孔径和多孔性或通过葛尔莱（Gurley）法来表征。
在本发明的一组实施方案中，该隔膜的平均孔径可以是从约0.1μm至约50μm、或从约10μm至约30μm。
在本发明的一组实施方案中，该隔膜的多孔性可以是从约30%至约80%、或从约40%至约70%。
在本发明的一组实施方案中，该隔膜可以具有范围为从约50至约1,000葛尔莱秒的透气性。
该阴极、阳极、电解质和/或（如果存在）隔膜可以具有任何合适的形状和/或大小。在一些实施方案中，该阴极、阳极、电解质和/或任选的隔膜是各自具有范围为从约10μm至约1000μm、或从约100μm至约500μm的厚度的层或膜。
在本发明的一组实施方案中，阴极具有范围为从约1μm至约500μm、或从约100μm至约200μm的厚度。
在本发明的一组实施方案中，阳极具有从约5μm至约50μm、或从约10μm至约20μm的厚度。
在本发明的一组实施方案中，隔膜可以具有从约5μm至约50μm、或从约7μm至约25μm的厚度。
在本发明的一组实施方案中，聚醚砜(C)被放置在电极(A)与电极(B)之间、电极(B)与隔膜(I)之间或在电极(B)的表面上。
根据本发明的另外的实施方案，电极(B)是一种多层电极，它包括一个或多个锂或锂合金膜、聚醚砜(C)、任选另外的(共)聚合物(F)、以及任选地有机或无机填料(G)。
本发明的电化学电池可以有利地用于制作电池组、尤其是二次电池组。所述电池组可以具有良好的特性，如每体积或kg的高容量，它们可以再充电，而在许多循环中发生很少的容量损失，和/或它们在高温度如150°C至230°C下不显示出热散逸。
在一些实施方案中，在此所述的电化学电池可以在相对高的温度下循环，而不经历热散逸。术语“热散逸”是本领域普通技术人员所理解的，并且是指其中电化学电池不能足够快地散失充电和放电过程中产生的热量来防止电池内不受控制的温度增加的情况。通常，在热散逸过程中可以产生正反馈回路（例如，电化学反应产生热量，这增加了电化学反应的速率，这又引起进一步的热量产生），这会引起电化学电池着火。在一些实施方案中，该电解质（例如，电解质内的聚合物材料）可被配置成使得在相对高的温度下操作电化学电池时观察不到热散逸。不希望受任何具体理论的束缚，该电解质内的聚合物（例如，聚醚砜）可以减缓电化学电池中锂（例如，金属锂）与阴极活性材料（例如硫，如元素硫）之间的反应，从而抑制（例如，阻止）热散逸发生。而且，该电解质内的聚合物可以充当锂与阴极活性材料之间的物理障壁，从而抑制（例如，阻止）热散逸发生。
在一些实施方案中，该电解质（例如，电解质内的聚合物）可被配置成使得，电化学电池可以在高达约130°C、高达约150°C、高达约170°C、高达约190°C、高达约210°C、或高达230°C的温度（例如，如在该电化学电池的外表面处所测量）下操作（例如，连续充电和放电），而该电化学电池不经历热散逸。在一些实施方案中，该电化学电池可以在以上所概述的任何温度下操作，而不引燃。在一些实施方案中，在此所述的电化学电池可以在相对高的温度（例如，以上所概述的任何温度）下操作而不经历热散逸且不采用辅助冷却机制（例如，在电化学电池之外的热交换器、在电化学电池之外的活性流体冷却等等）。
本发明的另外一个目的是一种电化学电池，该电化学电池包括：
包含锂作为活性阳极物质的阳极；
包含阴极活性物质的阴极；以及
包含非流体材料的电解质，其中
此时，该电解质被配置为使得该电化学电池可以在高达大约130°C的温度运行而不经历热散逸。
优选地，所述电化学电池的阴极活性物质包括硫，尤其是元素硫。并且优选的是所述电化学电池包括含有锂和/或锂合金作为活性阳极物质的阳极。该电解质优选包括凝胶。还优选的是该电解质包括聚合物，具体来说该聚合物包含聚醚砜。该聚醚砜优选是选自下组，该组由聚芳基醚砜类、聚砜类、以及聚苯砜类组成。所述电化学电池的电解质优选地具有在室温下至少约5x10-6S/cm的离子传导性。优选地该电解质具有至少大约5μm的厚度。当所述电化学电池被配置用于使用时，优选地该电解质包括辅助材料，其中该辅助材料优选地包括溶剂。更优选的是所述电化学电池包括隔膜，该隔膜被定位在该阳极与阴极之间或在电解质与该阴极之间。优选的是该电解质被形成作为与该阳极整合的层。优选地所述电化学电池可以在高达大约150°C的温度操作而不经历热散逸，更优选地所述电化学电池可以在高达大约170°C的温度操作，甚至更优选在高达大约190°C的温度，最优选在高达大约210°C的温度并且特别是在高达大约230°C的温度进行时不经历热散逸。
本发明的电化学电池可以在10小时或更少的放电率下提供高的硫使用百分比，如60%或更多。
本发明的一个另外的方面是制造电化学电池的方法。所述方法在下文中又称作本发明的方法。一组本发明的方法包括以下步骤：
(1)提供锂或锂合金，该锂或锂合金可被沉积在一个基底上，
(2)将至少一种具有至少一个含杂原子的(共聚)单体的有机聚醚砜在有机溶剂中的溶液沉积在所述锂或锂合金上，
(3)将聚醚砜的溶剂含量调整至范围按重量计为从0.01%至25%，
(4)用在至少一种有机溶剂中的至少一种锂或钠盐处理所述沉积的聚醚砜。
所述步骤在以下进行更详细地描述。
在步骤(1)中，提供锂或锂合金。锂合金已经在以上进行描述。
该锂或锂合金可以按照任何形式，例如粉末来提供。在一些情况下，该锂或锂合金按照沉积在基底、例如像聚合物上的形式来提供。
在一个实施方案中，所述基底是选自集电器和聚合物载体。
在一些情况下，所述基底可以是聚合物膜。聚合物膜可以由各种聚合物，如聚酯类，如聚对苯二甲酸乙二酯、聚硅酮类（硅酮类）、以及硅化聚酯类制成。
在其中锂或锂合金被沉积在基底上的情况下，所述锂或锂合金可被沉积为层或箔片。在一些实施方案中，每个层或箔片可以具有从约2μm至约200μm、从约5μm至约50μm、从约2μm至约35μm、从约5μm至约35μm、或高达约35μm的厚度。
锂或锂合金的沉积可以通过，例如，溅射、热蒸发和冷凝、喷射蒸汽沉积、以及激光（LASER）烧蚀来进行。
在本发明的一个实施方案中，在步骤中(1)，提供了其上具有锂或锂合金的基底。所述基底可以是聚合物层。任选地，陶瓷材料可以与锂联合沉积。陶瓷材料已经在以上进行描述。陶瓷材料和锂或锂合金可以在一些情况下在交替层中被沉积在一起。例如，在一些实施方案中，陶瓷材料可被沉积在锂或锂合金上和/或陶瓷材料可被沉积在锂或锂合金的部分之间（例如，在锂或锂合金的层之间）。在本发明的一个实施方案中，高达十层的锂或锂合金以及高达十层的陶瓷材料可被交替沉积在所述基底上，每个层具有范围从0.1μm至25μm的厚度。
在步骤(2)中，至少一种聚醚砜在溶剂中的溶液可被沉积在已被沉积在该基底上的锂或锂合金上。该沉积可以例如通过喷涂、辊涂、浸渍、铸造、旋涂、通过凸版印刷机的印刷、刮刀、喷墨印刷、丝网印刷、或网纹涂布来进行。
聚醚砜已经在上文进行详细描述，并且聚醚砜可以按照纯形式或作为与至少一种另外的(共)聚合物的共混物而沉积。聚醚砜的溶液、或聚醚砜与另外的(共)聚合物的溶液分别可以具有按重量计从约1%至约50%、或按重量计从约5%至约20%的固体含量。有机聚醚砜(C)的溶液可以另外地包含有机或无机填料(G)和/或(共)聚合物(F)。
用于沉积该聚醚砜（或电解质中的另一种非流体材料）的溶剂(D1)可以选自非质子的无卤素有机溶剂。在一些实施方案中，该溶剂可以选自环状或非环状醚、环状或非环状碳酸酯、环状或非环状缩醛、环状或非环状缩酮、或环状或非环状酰胺、以及先前各项中的两种或更多种的混合物。可被用于沉积该电解质中的聚醚砜或任何其他非流体材料的合适溶剂的其他实例包括以上所述的用于最终电化学电池中的溶剂（例如，分别是以上所述的辅助材料溶剂和有机溶剂(D)）。在一些实施方案中，用于沉积该电解质中聚醚砜或另一种非流体材料的溶剂（溶剂(D1)）可以是组装的电化学电池内存在的相同溶剂（有机溶剂(D)）。在其他情况下，用于沉积该电解质中聚醚砜或另一种非流体材料的溶剂(D1)可以不同于组装的电化学电池内存在的溶剂(D)。
在本发明的一个实施方案中，用于沉积该电解质中聚醚砜或另一种非流体材料的溶剂选自环状或非环状有机酰胺，并且在组装的电化学电池内存在的溶剂选自环状或非环状醚、环状或非环状碳酸酯、以及环状或非环状缩醛。
在本发明的方法的步骤(3)中，聚醚砜的残余溶剂含量可以被调整成按重量计从约0.01%至约25%，该含量被测量为占该残余溶剂与该聚醚砜的质量总和的百分比。所述调整可通过蒸发，例如通过热处理（在一些情况下在减压下）来完成。在本发明的上下文中的减压可以是在从约1至约500毫巴（mbar）的范围内。
该残余溶剂含量可通过热重量分析来测量。
在本发明的方法的步骤(4)中，处于纯形式或作为与至少一种另外的(共)聚合物的共混物的所沉积的聚醚砜将用至少一种锂盐(E)在至少一种有机溶剂(D)中的溶液进行处理。溶剂(D)优选地选自以上所述的合适作为有机溶剂(D)的溶剂。
盐已经在上文中进行表征。盐在溶剂中的浓度可以是从约0.1M至约2.0M、或从约1.0M至约1.2M。所述处理可以通过，例如浸渍或喷涂来进行。
本发明的方法的步骤(2)、(3)以及(4)可以在各种温度下进行。在一些实施方案中，步骤(2)和(4)可以在环境温度下进行。
在本发明的一个实施方案中，本发明的方法的步骤(3)可以在环境温度下或在从约30°C至约150°C、或从约40°C至约70°C的温度下进行。
在本发明的一个实施方案中，在步骤(1)至(4)之后添加一个另外的步骤(5)。另外的步骤(5)包括将基底从锂或对应的锂合金中除去。在一些情况下，所述步骤(5)可以机械地实施。
在其上已经沉积了锂或对应的锂合金的该基底是硅化聚酯箔片的情况下，步骤(5)进行得特别容易。
在本发明的一个实施方案中，本发明的方法另外地包括以下步骤
(6)交联沉积的聚醚砜。
在本发明的一个实施方案中，在步骤(1)至(4)以及任选地步骤(5)之后添加一个另外的步骤(6)。另外的步骤(6)包括使有机聚醚砜单独或与填料一起交联。所述交联可以通过热交联或UV/可见光辐照、通过γ-辐照、或通过电子束来进行。所述交联可以在一种或多种交联剂的存在下进行。在其中交联是通过UV/可见光辐照进行的一些情况下，人们可以添加光敏引发剂（例如，在约0.5%-5%的聚合物下）来改进交联反应。
根据以上所述的本发明的方法制造的阳极/电解质组合可以与阴极，并且任选地与隔膜结合以形成电化学电池（例如，电池组，如锂硫电池组）。任选地，可以添加另外的构分如电极终端接头以及外壳如盒子或袋子或小袋，以形成电化学电池。
两个或更多个本发明的电化学电池可以结合形成电池组。一种本发明的电池组包括至少两个本发明的电化学电池，连同必要的电缆接头以及外壳。
本发明的一个另外的方面是一种用于运行含有一个或多个本发明的电化学电池或本发明的电池组的机器的方法。
合适的机器包括运输装置，如飞机、汽车、机车以及船舶。由于本发明的电化学电池的有利可再充电性（可循环性），可以获得高效能。再者，由于减少的热散逸问题，运行所述机器还可以是特别安全的。
出于所有目的，2010年8月24日提交的、并且标题为“用于在电化学电池中使用的电解质材料”的美国临时专利申请序列号61/376,559通过引用以其全部内容结合在此。
实施例
以下实施例意在说明本发明的某些实施方案，但不例示本发明的全部范围。
除非另外清楚说明，否则所有的百分比是指按重量计的百分数。
使用了以下材料：
聚醚砜(C0.1)Mw33,000g/mol，Mw/Mn=4.5，是以下两者的甲基化缩聚产物
聚醚砜(C.2)Mw38,500g/mol，Mw/Mn=3.5，是以下两者的甲基化缩聚产物
Figure BDA00003088221500242
填料：
(G.1)可商业上自卡博特公司（Cabot）作为TS-720获得的锻制二氧化硅
(G.2)可商业上自赢创德固赛公司（Evonik-Degussa）作为
Figure BDA00003088221500243
R812获得的锻制二氧化硅
(G.3)可商业上作为Cloisite30B获得的黏土
隔膜(I.1)：东燃公司（Tonen.）微孔聚乙烯；厚度：9μm；270葛尔莱秒。
隔膜(I.2)：Celgard.三层（聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯）微孔隔膜；厚度25μm；620葛尔莱秒。
阴极(A.1)：55%的硫、20%的XE-2碳、20%的Vulcan碳、以及5%的聚乙烯醇粘合剂，其中硫活性材料负载为1.85mg/cm2。电池中的总阴极活性面积为约90cm2。
所有的循环试验在10kg/cm2的压力下进行。
电解质1：
4g硝酸锂、8g双-(三氟甲基磺酰基)亚胺化锂、1g硝酸胍以及0.4g硝酸吡啶在43.8g1,2-二甲氧基乙烷和43.8g1,3-二氧戊环中的溶液。
实施例1
这一实施例根据一组实施方案概述了本发明的电化学电池EC.1的制造。
将从聚醚砜(C.1)（10%wt.）以及填料(G.1)（10%wt.）在二乙二醇二甲醚中的溶液制备的一种浆液在一个网纹涂布机上涂布在真空沉积的锂（VDL）上。聚砜/二氧化硅的重量比是7:3。将该凝胶层在65°C-80°C的凝胶涂布机烘箱中干燥。获得具有干凝胶层的阳极(B.1)。该干凝胶层的所得厚度为7μm。将具有以上阳极(B.1)、隔膜(I.1)以及阴极(A.1)的三重双电池组装起来并填满电解质1。获得本发明的电化学电池EC.1。本发明的电化学电池EC.1在第5次放电时展示出1015mAh/g硫比容量。使本发明的电化学电池EC.1循环10个循环并且进行安全测试。处于完全充电情况下的本发明的电化学电池EC.1以5°C/min爬升，在达至230°C时未发生热散逸。
对比实施例1
将具有VDL阳极、隔膜(I.1)以及阴极(A.1)的三重双电池组装起来并填满电解质1。获得对比电化学电池C-EC.2。对比电化学电池C-EC.2在第5次放电时展示出982mAh/g的比容量。使对比电化学电池C-EC.2循环10个循环并且进行安全测试。对比电化学电池C-EC.2以5°C/min爬升，并且在140°C下发生热散逸。
实施例2
这一实施例根据一些实施方案描述了本发明的电化学电池EC.3的制造。
将从聚醚砜(C.1)（10%wt.）以及填料(G.2)（10%wt.）在二乙二醇二甲醚中的溶液制备的一种浆液在一个网纹涂布机上涂布在VDL上。聚砜/二氧化硅的重量比是7:3。将该凝胶层在65°C-80°C的凝胶涂布机烘箱中干燥。获得具有干凝胶层的阳极(B.3)。该干凝胶层的所得厚度为7μm。将具有以上阳极(B.3)、隔膜(I.1)以及阴极(A.1)的三重双电池组装起来并填满电解质1。获得本发明的电化学电池EC.3。本发明的电化学电池EC.3在第5次放电时展示出1025mAh/g的比容量。使本发明的电化学电池EC.3循环10个循环并且进行安全测试。本发明的电化学电池EC.3爬升至230°C，而未发生热散逸。
实施例3
这一实施例根据一组实施方案，描述了本发明的电化学电池EC.4的制造。
将从聚醚砜(C.1)（10%wt.）以及填料(G.3)（10%wt.）在二乙二醇二甲醚中的溶液制备的一种浆液在一个网纹涂布机上涂布在VDL上。聚砜/二氧化硅的重量比是1:1。获得具有干凝胶层的阳极(B.4)。将该凝胶层在65°C-80°C的凝胶涂布机烘箱中干燥。获得具有干凝胶层的阳极(B.4)。该干凝胶层的所得厚度为7μm。将具有以上阳极(B.3)、隔膜(I.2)以及阴极(A.1)的三重双电池(EC.4)组装起来并填满电解质1。获得本发明的电化学电池EC.4。本发明的电化学电池EC.4在第5次放电时展示出1019mAh/g的比容量。
实施例4
这一实施例根据一组实施方案描述了本发明的电化学电池EC.5的制造。
将从聚醚砜(C.1)、填料(G.1)以及二丙二醇二丙烯酸酯在光敏引发剂存在下在二乙二醇二甲醚中的溶液制备的一种浆液在一个网纹涂布机上涂布在真空沉积的锂（VDL）上并且使用UV光在氩气氛下进行辐照。观察到以下特性：重量比(C.1)/(F.1)/二丙烯酸酯=49.3/21.1/29.6；总固体含量：按重量计10%。获得具有干凝胶层的阳极(B.5)。干凝胶层的所得厚度为5μm。将具有以上阳极(B.5)、隔膜(I.2)以及阴极(A.1)的三重双电池组装起来并填满电解质1。获得本发明的电化学电池EC.5。本发明的电化学电池EC.5在第5次放电时展示出1068mAh/g的比容量。
实施例5
这一实施例根据一些实施方案，描述了本发明的电化学电池EC.6的制造。
将从聚醚砜(C.1)以及填料(G.1)在1,4-二噁烷中的溶液制备的一种浆液在一个网纹涂布机上涂布在真空沉积的锂（VDL）上并且使用UV光在氩气氛下进行辐照。聚砜/二氧化硅的重量比是7:3。总固体含量为按重量计约10%。经由在40°C-65°C的温度下进行UV光暴露来完成干燥。获得具有干凝胶层的阳极(B.6)。干凝胶层的所得厚度为6μm。将具有以上阳极(B.6)、隔膜(I.2)以及阴极(A.1)的三重双电池组装起来并填满电解质1。获得本发明的电化学电池EC.6。本发明的电化学电池EC.6在第5次放电时展示出1025mAh/g的比容量。
尽管已经在此描述并且说明了本发明的几个实施方案，但本领域的普通技术人员将易于预见用于发挥在此所述的功能和/或获得在此所述的结果和/或一个或多个优点的多种其他方式和/或结构，并且这些变化和/或修改各自被视为在本发明的范围内。更通常而言，本领域的普通技术人员将易于理解，在此所述的所有参数、尺寸、材料以及配置都意在为示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明的传授内容的一个或多个具体应用。本领域的普通技术人员仅使用常规实验就将认识到或能够确定在此所述的本发明这些具体实施方案的许多等效形式。因此，应了解，前述实施方案是仅借助于实施例来呈现，并且在所附权利要求书和其等效形式的范围内，本发明可以按与所具体描述和要求的不同的方式来实践。本发明是针对在此所述的每一个个别特征、系统、物品、材料、试剂盒和/或方法。此外，如果这些特征、系统、物品、材料、试剂盒和/或方法并非相互不一致的，那么两个或更多个这些特点、系统、物品、材料、试剂盒和/或方法的任何组合都被包括在本发明的范围内。
除非清楚地作相反指示，否则在说明书中和在权利要求中，如在此使用的不定冠词“一个（种）”应理解为是指“至少一个（种）”。
在说明书中和在权利要求中，如在此使用的短语“和/或”应理解为是指如此联合的要素，即，在一些情况下结合出现的要素以及在其他情况下分离出现的要素的“任一者或两者”。除用该“和/或”字句具体指定的要素外，还可任选地出现其他要素，无论这些其他要素与所具体指定的那些要素相关或无关，除非清楚地作相反指示。因此，作为一个非限制性实例，提到的“A和/或B”当与开放式语言如“包括”结合使用时可以，在一个实施方案中指代A而无B（任选地包括除B之外的要素）；在另一个实施方案中指代B而无A（任选地包括除A之外的要素）；在又一个实施方案中，指代A与B两者（任选地包括其他要素）；等。
在说明书中和在权利要求中，如在此使用的“或”应理解为具有与如以上定义的“和/或”相同的含义。举例来说，当分离一个清单中的多个项目时，“或”或“和/或”应解读为是包括性的，即，包括多个要素或要素清单中的至少一个，但还包括多个要素或要素清单中的多于一个，并且任选地包括另外的未列出的项目。只有术语清楚地作相反指示，如“仅一个”或“确切一个”或当在权利要求中使用时，“由...组成”将是指包括多个要素或要素清单中的确切一个要素。总体而言，如在此使用的术语“或”只有在排外性术语，如“任一个”、“之一”、“仅一个”或“确切一个”之后时，才被解读为指示排除性替代方案（即，“一个或另一个但不是两者”）。当在权利要求中使用时，“基本由...组成”应具有其如在专利法领域中所使用的普通含义。
在说明书中和在权利要求中，如在此所使用，关于具有一个或多个要素的清单的短语“至少一个”应理解为是指选自该要素清单中的任何一个或多个要素的至少一个要素，但不一定包括在该要素清单内具体列出的一切要素中的至少一个并且不排除该要素清单中的要素的任意组合。这一定义还允许，可以任选地存在除该短语“至少一个”所指代的、在该要素清单内具体指定的要素之外的要素，无论这些要素与所具体指定的那些要素相关或无关。因此，作为一个非限制性实例，“A和B中的至少一个”（或，等效地“A或B中的至少一个”、或等效地，“A和/或B中的至少一个”）可以，在一个实施方案中，指代至少一个（任选地包括多于一个）A，而B不存在（并且任选地包括除B之外的要素）；在另一个实施方案中，指代至少一个（任选地包括多于一个）B，而A不存在（并且任选地包括除A之外的要素）；在又一个实施方案中，指代至少一个（任选地包括多于一个）A，以及至少一个（任选地包括多于一个）B（并且任选地包括其他要素）；等。
在权利要求中，以及在以上说明书中，所有过渡性短语，如“包含”、“包括”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”等等应理解为是开放式的，即，是指包括但不限于。只有过渡性短语“由...组成”和“基本由...组成”分别应是封闭性或半封闭性的过渡性短语，如在美国专利局的专利审查程序手册，第2111.03章所陈述。

Claims (43)

1.一种电化学电池，包括
(A)含有硫的电极，
(B)含有锂或锂合金的电极，
(C)选自聚醚砜类的有机(共)聚合物，所述聚醚砜处于凝胶状态，
(D)至少一种有机溶剂，以及
(E)至少一种锂盐。
2.根据权利要求1所述的电化学电池，其特征在于聚醚砜(C)选自聚芳基醚砜类、聚砜类、以及聚苯砜类。
3.根据权利要求1或2所述的电化学电池，其中聚醚砜(C)是交联的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学电池，其中所述电化学电池进一步包括无机或有机填料(G)。
5.根据权利要求4所述的电化学电池，其中聚醚砜(C)是与该无机或有机填料(G)混合和/或交联的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电化学电池，其中电极(B)包括来自聚醚砜(C)以及另外的(共)聚合物(F)的共混物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电化学电池，其中至少一种有机溶剂(D)选自环状以及非环状缩醛类、有机碳酸盐类、有机酰胺类、环状醚类、以及非环状醚类。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电化学电池，其中盐(E)选自LiNO3、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、Li2SiF6、LiSbF6、LiAlCl4、二草酸硼酸锂、LiCF3SO3、LiN(SO2F)2、LiC(CnF2n+1SO2)3，其中n是从1至20的范围内的整数；以及具有通式(CnF2n+1SO2)mXLi的盐，其中n是从1至20的范围内的整数，当X选自氧或硫时m是1，当X选自氮或磷时m是2，并且当X选自碳或硅时m是3。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电化学电池，其中该电化学电池包括隔膜(I)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电化学电池，其中聚醚砜(C)被放置在电极(A)与电极(B)之间、电极(B)与隔膜(I)之间或在电极(B)的表面上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电化学电池，其中电极(B)是多层电极，它包括一个或多个锂或锂合金膜、聚醚砜(C)、任选地另外的(共)聚合物(F)、以及任选地有机或无机填料(G)。
12.一种用于制造电化学电池的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供可以沉积在基底上的锂或锂合金，
(2)将至少一种聚醚砜(C)在有机溶剂(D1)中的溶液沉积在所述锂或锂合金上，
(3)将聚醚砜(C)的残留溶剂含量调整至按重量计为从0.01%至25%的范围，
(4)用在至少一种有机溶剂(D)中的至少一种(E)锂盐的溶液处理所述沉积的聚醚砜(C)。
13.根据权利要求12所述的方法，包括以下额外的步骤
(5)从锂或锂合金除去基底。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的方法，其中在步骤(2)和(4)中的有机溶剂(D1)和(D)是不同的。
15.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，其中在步骤(2)和(4)中的有机溶剂(D1)和(D)是相同的。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中有机溶剂(D)选自环状以及非环状缩醛类、有机碳酸盐类、有机酰胺类、环状醚类、以及非环状醚类。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中电极(B)额外地包括与锂或锂合金相连而沉积的陶瓷材料(H)。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法，其特征在于在步骤(2)中有机聚醚砜(C)的溶液另外包括有机或无机填料(G)和/或(共)聚合物(F)。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的方法，包括以下额外的步骤
(6)将沉积的聚醚砜(C)交联。
20.根据权利要求19所述的方法，其中步骤(6)是通过暴露在UV光下来进行的。
21.含有根据权利要求1至11中任一项所述的至少一种电化学电池的电池组。
22.用于运行含有根据权利要求21所述的电池组或含有根据权利要求1至11中任一项所述的至少一种电化学电池的机器的方法。
23.一种电化学电池，包括：
包含锂作为活性阳极物质的阳极；
包含阴极活性物质的阴极；以及
包含非流体材料的电解质，其中
当电解质被配置时使得该电化学电池可以在高达大约130°C的温度操作而不经历热散逸。
24.根据权利要求23所述的电化学电池，其中所述阴极活性物质包括硫。
25.根据权利要求24所述的电化学电池，其中所述阴极活性物质包括元素硫。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的电化学电池，其中该阳极包括作为活性阳极物质的锂金属。
27.根据权利要求23至25中任一项所述的电化学电池，其中该阳极包括作为活性阳极物质的锂合金。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的电化学电池，其中该电解质包括凝胶。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的电化学电池，其中该电解质包括聚合物。
30.根据权利要求29所述的电化学电池，其中该聚合物包括聚醚砜。
31.根据权利要求30所述的电化学电池，其中该聚醚砜选自聚芳基醚砜类、聚砜类、以及聚苯砜类。
32.根据权利要求23至31中任一项所述的电化学电池，其中该电解质的离子传导性在室温下为至少约5x10-6S/cm。
33.根据权利要求23至32中任一项所述的电化学电池，其中该电解质具有至少约5μm的厚度。
34.根据权利要求23至33中任一项所述的电化学电池，其中当该电化学电池被配置来使用时，该电解质包含辅助材料。
35.根据权利要求34所述的电化学电池，其中该辅助材料包括溶剂。
36.根据权利要求23至35中任一项所述的电化学电池，进一步包括定位在阳极与阴极之间的隔膜。
37.根据权利要求36所述的电化学电池，其中该隔膜被定位在电解质与阴极之间。
38.根据权利要求23至37中任一项所述的电化学电池，其中该电解质被形成作为与该阳极整合的层。
39.根据权利要求23至38中任一项所述的电化学电池，其中该电化学电池可以在高达大约150°C的温度下操作而不经历热散逸。
40.根据权利要求23至39中任一项所述的电化学电池，其中该电化学电池可以在高达大约170°C的温度下操作而不经历热散逸。
41.根据权利要求23至39中任一项所述的电化学电池，其中该电化学电池可以在高达大约190°C的温度下操作而不经历热散逸。
42.根据权利要求23至39中任一项所述的电化学电池，其中该电化学电池可以在高达大约210°C的温度下操作而不经历热散逸。
43.根据权利要求23-39中任一项所述的电化学电池，其中该电化学电池可以在高达大约230°C的温度下操作而不经历热散逸。
CN201180051093.5A 2010-08-24 2011-08-23 用于在电化学电池中使用的电解质材料 Active CN103283064B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37655910P 2010-08-24 2010-08-24
US61/376,559 2010-08-24
PCT/EP2011/064494 WO2012025542A1 (en) 2010-08-24 2011-08-23 Electrolyte materials for use in electrochemical cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103283064A true CN103283064A (zh) 2013-09-04
CN103283064B CN103283064B (zh) 2017-07-11

Family

ID=44532848

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800510973A Pending CN103270624A (zh) 2010-08-24 2011-08-23 用于在电化学电池中使用的电解质材料
CN201180051093.5A Active CN103283064B (zh) 2010-08-24 2011-08-23 用于在电化学电池中使用的电解质材料

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800510973A Pending CN103270624A (zh) 2010-08-24 2011-08-23 用于在电化学电池中使用的电解质材料

Country Status (7)

Country Link
US (3) US20120052339A1 (zh)
EP (2) EP2609646A1 (zh)
JP (2) JP2013538424A (zh)
KR (2) KR20130105838A (zh)
CN (2) CN103270624A (zh)
TW (2) TW201216547A (zh)
WO (2) WO2012025543A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106165185A (zh) * 2014-02-07 2016-11-23 巴斯夫欧洲公司 用于电化学装置的电极单元
WO2019064100A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 International Business Machines Corporation RECHARGEABLE BATTERY STACKS
US10601033B2 (en) 2017-09-29 2020-03-24 International Business Machines Corporation High-performance rechargeable batteries having a spalled and textured cathode layer
CN111934007A (zh) * 2020-08-10 2020-11-13 四川大学 交联有机纳米材料改性全固态聚合物电解质及其制备方法
CN113381060A (zh) * 2021-06-21 2021-09-10 浙江大学 一种全固态复合电解质及其制备方法和应用

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105206793B (zh) 2009-08-24 2017-12-22 赛昂能源有限公司 用于电化学电池的剥离系统
EP2609646A1 (en) 2010-08-24 2013-07-03 Basf Se Electrolyte materials for use in electrochemical cells
US10170798B2 (en) * 2010-12-01 2019-01-01 Field Upgrading Usa, Inc. Moderate temperature sodium battery
US20120308899A1 (en) * 2011-02-16 2012-12-06 Taiwan Textile Research Institute Polymer-Based Solid Electrolytes and Preparation Methods Thereof
TWI433373B (zh) * 2011-02-16 2014-04-01 Taiwan Textile Res Inst 固態電解質的製備方法及其應用
US20140045070A1 (en) * 2011-05-19 2014-02-13 Basf Se Electrochemical cells comprising polyimides
US8987357B2 (en) 2011-05-27 2015-03-24 Basf Se Thermoplastic molding composition
FR2977722B1 (fr) * 2011-07-05 2014-03-14 Commissariat Energie Atomique Separateur d'electrodes pour accumulateur au lithium/soufre
TWI493768B (zh) * 2012-02-16 2015-07-21 Taiwan Textile Res Inst Ｓｐｅｅｋ固態電解質與其製備方法
DE102012208314A1 (de) * 2012-05-18 2013-11-21 Robert Bosch Gmbh Elektrochemischer Energiespeicher
US10243202B2 (en) 2012-11-02 2019-03-26 Sion Power Corporation Polymers for use as protective layers and other components in electrochemical cells
US9577289B2 (en) 2012-12-17 2017-02-21 Sion Power Corporation Lithium-ion electrochemical cell, components thereof, and methods of making and using same
JP6085194B2 (ja) * 2013-03-06 2017-02-22 公立大学法人首都大学東京 高分子電解質
EP2973779A1 (en) 2013-03-15 2016-01-20 Basf Se Protected electrode structures
WO2014151385A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Sion Power Corporation Protected electrode structures and methods
US20140272595A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Basf Se Compositions for use as protective layers and other components in electrochemical cells
US9160036B2 (en) * 2013-03-15 2015-10-13 GM Global Technology Operations LLC Electrolyte additives for lithium sulfur rechargeable batteries
US20160104918A1 (en) * 2013-05-24 2016-04-14 Joyce Wang Gel polymer electrolyte and lithium ion batteries employing the gel polymer electrolyte
CN105453326B (zh) * 2013-08-05 2018-01-26 英派尔科技开发有限公司 用于可再充电的电池的凝胶电解质组合物
JP6191763B2 (ja) 2013-10-18 2017-09-06 エルジー・ケム・リミテッド 分離膜、リチウム−硫黄電池、電池モジュール、分離膜の製造方法、リチウム−硫黄電池の製造方法
WO2015090607A1 (en) 2013-12-19 2015-06-25 Basf Se Polymer for use as protective layers and other components in electrochemical cells
JP6110885B2 (ja) * 2014-02-03 2017-04-05 富士フイルム株式会社 固体電解質組成物、これを用いた電池用電極シートおよび全固体二次電池、ならびに電池用電極シートおよび全固体二次電池の製造方法
DE102014202180A1 (de) * 2014-02-06 2015-08-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrolytzusammensetzungen für Lithium-Schwefel-Batterien
KR102316170B1 (ko) 2014-02-19 2021-10-21 시온 파워 코퍼레이션 전해질-억제 이온 전도체를 포함하는 복합체를 사용한 전극 보호
US10490796B2 (en) 2014-02-19 2019-11-26 Sion Power Corporation Electrode protection using electrolyte-inhibiting ion conductor
US9755268B2 (en) 2014-03-27 2017-09-05 Sion Power Corporation Gel electrolytes and electrodes
CN106463678B (zh) 2014-05-30 2020-01-03 巴斯夫欧洲公司 在电化学电池中用作保护层和其它组分的聚合物
JP2016040344A (ja) * 2014-08-12 2016-03-24 Jsr株式会社 樹脂組成物、芳香族ポリ（チオ）エーテルの製造方法及び成形体
TWI570181B (zh) * 2014-09-22 2017-02-11 Get Green Energy Corp Ltd Applicable to silicon - containing composite materials and negative for silicon - containing batteries Material composition
WO2016064949A1 (en) 2014-10-23 2016-04-28 Sion Power Corporation Ion-conductive composite for electrochemical cells
CN107078344B (zh) 2014-10-31 2020-02-14 株式会社Lg 化学 锂硫电池及其制造方法
WO2016174394A1 (en) * 2015-04-27 2016-11-03 Oxis Energy Limited A lithium-sulphur cell
KR102602322B1 (ko) 2015-05-21 2023-11-17 쇼오트 아게 리튬-황 배터리용 유리-세라믹 전해질
CN104966848A (zh) * 2015-06-19 2015-10-07 储盈新能源科技（上海）有限公司 锂离子电池用聚合物及其制备方法、锂离子电池凝胶电解质及其制备方法
KR102475886B1 (ko) * 2015-06-25 2022-12-08 삼성전자주식회사 리튬금속전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬금속전지
WO2017083655A1 (en) 2015-11-13 2017-05-18 Sion Power Corporation Additives for electrochemical cells
KR20180077287A (ko) 2015-11-24 2018-07-06 시온 파워 코퍼레이션 이온 전도성 화합물 및 관련 용도
KR102050836B1 (ko) 2015-12-08 2019-12-03 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR102457505B1 (ko) 2016-06-21 2022-10-20 시온 파워 코퍼레이션 전기화학 전지의 부품용 코팅
KR102003304B1 (ko) 2016-08-10 2019-07-24 주식회사 엘지화학 폴리이미드를 포함하는 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
US11183690B2 (en) 2016-12-23 2021-11-23 Sion Power Corporation Protective layers comprising metals for electrochemical cells
US10559817B2 (en) 2017-02-01 2020-02-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Sulfur particles coated with inorganic-organic hybrid membranes as cathode active material and batteries containing the particles
US11024923B2 (en) 2017-03-09 2021-06-01 Sion Power Corporation Electrochemical cells comprising short-circuit resistant electronically insulating regions
US10720648B2 (en) 2017-03-17 2020-07-21 Sion Power Corporation Electrode edge protection in electrochemical cells
US10868306B2 (en) 2017-05-19 2020-12-15 Sion Power Corporation Passivating agents for electrochemical cells
CN110945688A (zh) 2017-05-19 2020-03-31 赛昂能源有限公司 用于电化学电池的钝化剂
KR20240051321A (ko) 2017-05-24 2024-04-19 시온 파워 코퍼레이션 이온 전도성 화합물 및 관련 용도
EP3635808A4 (en) 2017-06-09 2021-03-03 Sion Power Corporation IN-SITU COLLECTOR
WO2019055906A1 (en) * 2017-09-15 2019-03-21 University Of Pittsburgh-Of The Commonwealth System Of Higher Education TISSABLE, CONFORMABLE, PORTABLE AND FLEXIBLE COMPONENTS FOR ADVANCED BATTERY TECHNOLOGY
CN112514196A (zh) 2018-07-31 2021-03-16 赛昂能源有限公司 多路复用的充放电电池管理系统
US11637353B2 (en) 2018-12-27 2023-04-25 Sion Power Corporation Electrodes, heaters, sensors, and associated articles and methods
US11322804B2 (en) 2018-12-27 2022-05-03 Sion Power Corporation Isolatable electrodes and associated articles and methods
CN114008851A (zh) 2019-05-22 2022-02-01 赛昂能源有限公司 电耦接电极以及相关的制品和方法
US11710828B2 (en) 2019-05-22 2023-07-25 Sion Power Corporation Electrochemical devices including porous layers
US11056728B2 (en) 2019-10-31 2021-07-06 Sion Power Corporation System and method for operating a rechargeable electrochemical cell or battery
US11424492B2 (en) 2019-10-31 2022-08-23 Sion Power Corporation System and method for operating a rechargeable electrochemical cell or battery
US11791511B2 (en) 2019-11-19 2023-10-17 Sion Power Corporation Thermally insulating compressible components for battery packs
US11978917B2 (en) 2019-11-19 2024-05-07 Sion Power Corporation Batteries with components including carbon fiber, and associated systems and methods
US11929523B2 (en) 2019-11-19 2024-03-12 Sion Power Corporation Batteries, and associated systems and methods
CN112993400A (zh) * 2019-12-17 2021-06-18 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 一种锂电池非水电解液及其应用
EP4118701A1 (en) 2020-03-13 2023-01-18 Sion Power Corporation Application of pressure to electrochemical devices including deformable solids, and related systems
WO2022031579A1 (en) 2020-08-03 2022-02-10 Sion Power Corporation Electrochemical cell clamps and related methods
US11826861B1 (en) 2020-08-12 2023-11-28 Sion Power Corporation Joining systems, clamping fixtures, and related systems and methods
US11705554B2 (en) 2020-10-09 2023-07-18 Sion Power Corporation Electrochemical cells and/or components thereof comprising nitrogen-containing species, and methods of forming them
CN114421006B (zh) * 2022-01-26 2023-11-14 湖南大晶新材料有限公司 一种固态锂离子电池用电解质膜及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1319906A (zh) * 2000-03-10 2001-10-31 索尼株式会社 固态电解质电池
JP2005317494A (ja) * 2004-03-31 2005-11-10 Toyobo Co Ltd 多孔質膜とその製造法及びこれを用いた二次電池
CN101447586A (zh) * 2007-11-30 2009-06-03 索尼株式会社 正极活性物质、正极以及非水电解质二次电池
CN101601150A (zh) * 2006-12-04 2009-12-09 赛昂能源有限公司 电解质的分离

Family Cites Families (247)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2155687A (en) 1935-12-13 1939-04-25 Cincinnati Bickford Tool Co Safety manual and power spindle drive
US3277117A (en) 1963-12-18 1966-10-04 Standard Oil Co Method for preparation of anhydro derivatives of trimellitic anhydride
DE2334660A1 (de) 1973-07-07 1975-01-23 Varta Batterie Elektrischer akkumulator mit negativer lithiumelektrode
DE2546585C3 (de) 1975-10-17 1981-04-16 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Verfahren zur Herstellung von galvanischen Elementenmit negativen Elektroden aus Lithium oder Kalzium
US4162202A (en) 1976-03-08 1979-07-24 P. R. Mallory & Co. Inc. Means for improving contact between Li and the anode current collector
US4104451A (en) 1977-09-26 1978-08-01 Exxon Research & Engineering Co. Alkali metal anode/chalcogenide cathode reversible batteries having alkali metal polyaryl metallic compound electrolytes
US4238721A (en) 1979-02-06 1980-12-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy System and method for charging electrochemical cells in series
US4264689A (en) 1979-10-01 1981-04-28 Duracell International Inc. Additive for electrochemical cell stability
US4324846A (en) 1980-08-12 1982-04-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Negative electrode composition
IL61085A (en) 1980-09-19 1983-07-31 Univ Ramot Nonaqueous sulfur cell
JPS57147869A (en) 1981-03-06 1982-09-11 Nec Corp Battery
US4981672A (en) 1983-06-27 1991-01-01 Voltaix, Inc. Composite coating for electrochemical electrode and method
JPS62213064A (ja) 1986-03-14 1987-09-18 Showa Denko Kk リチウム合金負極及びその製造方法
JPS636752A (ja) 1986-06-27 1988-01-12 Hitachi Ltd 導電性高分子電極
FR2606217B1 (fr) 1986-10-30 1990-12-14 Elf Aquitaine Nouveau materiau a conduction ionique constitue par un sel en solution dans un electrolyte liquide
DE3852188T2 (de) 1987-03-04 1995-07-06 New Brunswick Telephone Co Lithium-Lithiumnitrid-Anode.
US5037712A (en) 1987-10-30 1991-08-06 Ultracell, Inc. Preparation of radiation cured solid electrolytes and electrochemical devices employing the same
US4816358A (en) 1987-11-12 1989-03-28 Eic Laboratories, Inc. Electrochemical cell
US4857423A (en) 1987-11-30 1989-08-15 Eic Labotatories, Inc. Overcharge protection of secondary, non-aqueous batteries
GB8730136D0 (en) 1987-12-24 1988-02-03 Lilliwyte Sa Electrochemical cell
CA1308778C (en) 1988-07-01 1992-10-13 Nobuhiro Furukawa Non-aqueous electrolyte cell
GB8819983D0 (en) 1988-08-23 1988-09-21 Bt & D Technologies Ltd Mounting optical waveguides
CA2016517C (en) 1989-05-11 1999-01-12 Dale R. Shackle Solid state electrochemical cell having microroughened current collector
GB2240120B (en) 1990-01-17 1993-09-15 Michael Neil Glickman Block for paving and like uses
FR2677636B1 (fr) 1991-06-17 1995-09-01 Technology Finance Corp Materiau a base de dioxyde de manganese et cellule electrochimique le contenant.
CA2072488C (en) 1991-08-13 2002-10-01 Andrew Webber Nonaqueous electrolytes
CA2068290C (fr) 1992-05-08 1999-07-13 Michel Gauthier Prise de contact electrique sur des anodes de lithium
CA2110097C (en) 1992-11-30 2002-07-09 Soichiro Kawakami Secondary battery
DE4243710C2 (de) 1992-12-23 1998-07-30 Telefunken Microelectron Ladeverfahren für Akkumulatoren und Schaltanordnung zur Durchführung des Verfahrens
JP3165547B2 (ja) 1993-02-17 2001-05-14 ダイセル化学工業株式会社 複合フィルムおよびその製造方法
US5429891A (en) 1993-03-05 1995-07-04 Bell Communications Research, Inc. Crosslinked hybrid electrolyte film and methods of making and using the same
JPH06275313A (ja) 1993-03-22 1994-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム電池
US5460905A (en) 1993-06-16 1995-10-24 Moltech Corporation High capacity cathodes for secondary cells
US5387479A (en) 1993-06-16 1995-02-07 Valence Technology, Inc. Electrodes for rechargeable lithium batteries
US5314765A (en) 1993-10-14 1994-05-24 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Protective lithium ion conducting ceramic coating for lithium metal anodes and associate method
US5435054A (en) 1993-11-15 1995-07-25 Valence Technology, Inc. Method for producing electrochemical cell
US5569520A (en) 1994-01-12 1996-10-29 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Rechargeable lithium battery for use in applications requiring a low to high power output
US5538812A (en) 1994-02-04 1996-07-23 Moltech Corporation Electrolyte materials containing highly dissociated metal ion salts
US5961672A (en) 1994-02-16 1999-10-05 Moltech Corporation Stabilized anode for lithium-polymer batteries
US5648187A (en) 1994-02-16 1997-07-15 Moltech Corporation Stabilized anode for lithium-polymer batteries
EP0674351B1 (en) 1994-03-03 2002-08-14 Japan Storage Battery Company Limited Safety device for battery
IL109845A (en) 1994-06-01 1998-08-16 Tadiran Ltd Rechargeable electrochemical cell
US5522955A (en) 1994-07-07 1996-06-04 Brodd; Ralph J. Process and apparatus for producing thin lithium coatings on electrically conductive foil for use in solid state rechargeable electrochemical cells
CA2153478C (en) 1994-07-07 1999-03-09 Keiichi Yokoyama Non-aqueous electrolytic solutions and non-aqueous electrolyte cells comprising the same
JP3261688B2 (ja) 1994-08-23 2002-03-04 キヤノン株式会社 二次電池及びその製造方法
US5686201A (en) 1994-11-23 1997-11-11 Polyplus Battery Company, Inc. Rechargeable positive electrodes
US6030720A (en) 1994-11-23 2000-02-29 Polyplus Battery Co., Inc. Liquid electrolyte lithium-sulfur batteries
US6358643B1 (en) 1994-11-23 2002-03-19 Polyplus Battery Company Liquid electrolyte lithium-sulfur batteries
US6025094A (en) 1994-11-23 2000-02-15 Polyplus Battery Company, Inc. Protective coatings for negative electrodes
US6017651A (en) 1994-11-23 2000-01-25 Polyplus Battery Company, Inc. Methods and reagents for enhancing the cycling efficiency of lithium polymer batteries
EP0802898A1 (en) 1995-01-13 1997-10-29 Sri International Organic liquid electrolytes and plasticizers
US5723230A (en) 1995-02-27 1998-03-03 Yazaki Corporation Oligosulfide type electrode material and secondary battery containing such electrode material
US5514493A (en) 1995-03-06 1996-05-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Perfluoroalkylsulfonates, sulfonimides, and sulfonyl methides, and electrolytes containing them
JPH08279357A (ja) 1995-04-05 1996-10-22 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池及びその製造方法
US5529860A (en) 1995-06-07 1996-06-25 Moltech Corporation Electroactive high storage capacity polyacetylene-co-polysulfur materials and electrolytic cells containing same
AU5882896A (en) 1995-06-07 1996-12-30 Moltech Corporation Electroactive high storage capacity polyacetylene-co-polysul fur materials and electrolytic cells containing same
US5601947A (en) 1995-06-07 1997-02-11 Moltech Corporation Electroactive high storage capacity polycarbon-sulfide materials and electrolytic cells containing same
JPH0917441A (ja) 1995-06-27 1997-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 折曲した電極板を内蔵する角形電池
US5681615A (en) 1995-07-27 1997-10-28 Battelle Memorial Institute Vacuum flash evaporated polymer composites
US5792575A (en) 1995-09-11 1998-08-11 Yazaki Corporation Lithium sulfur secondary battery and elecrode material for a non-aqueous battery
JP3525403B2 (ja) 1995-09-28 2004-05-10 矢崎総業株式会社 電極材料及び二次電池
JP3555097B2 (ja) 1995-09-28 2004-08-18 矢崎総業株式会社 電極材料及び二次電池
JP3407501B2 (ja) * 1995-09-29 2003-05-19 松下電器産業株式会社 ポリマ電解質およびそれを用いたリチウム・ポリマ電池
US5919587A (en) 1996-05-22 1999-07-06 Moltech Corporation Composite cathodes, electrochemical cells comprising novel composite cathodes, and processes for fabricating same
US6030726A (en) 1996-06-17 2000-02-29 Hitachi, Ltd. Lithium secondary battery having negative electrode of carbon material which bears metals
US5900718A (en) 1996-08-16 1999-05-04 Total Battery Management, Battery charger and method of charging batteries
CA2248246C (fr) 1996-12-30 2010-02-09 Hydro-Quebec Sels d'anions pentacycliques ou derives de tetrazapentalene, et leurs utilisations comme materiaux a conduction ionique
US5882812A (en) 1997-01-14 1999-03-16 Polyplus Battery Company, Inc. Overcharge protection systems for rechargeable batteries
ATE479212T1 (de) 1997-02-12 2010-09-15 Solicore Inc Polymidbatterie
US5888672A (en) 1997-02-12 1999-03-30 Gustafson; Scott D. Polyimide battery
JPH10248175A (ja) 1997-03-06 1998-09-14 J N T:Kk 二次電池の充電方法及び充電装置
US5935724A (en) 1997-04-04 1999-08-10 Wilson Greatbatch Ltd. Electrochemical cell having multiplate electrodes with differing discharge rate regions
US5935728A (en) 1997-04-04 1999-08-10 Wilson Greatbatch Ltd. Electrochemical cell having multiplate and jellyroll electrodes with differing discharge rate regions
JPH10302794A (ja) 1997-04-30 1998-11-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池
KR19990011490A (ko) 1997-07-23 1999-02-18 손욱 전지의 제조 방법 및 그에 의한 전지
JP3632063B2 (ja) 1997-08-20 2005-03-23 株式会社リコー 固体電解質二次電池
US6248469B1 (en) 1997-08-29 2001-06-19 Foster-Miller, Inc. Composite solid polymer electrolyte membranes
US6136377A (en) 1997-09-05 2000-10-24 Rpm, Inc. Plant coaster
JP3492173B2 (ja) 1997-12-09 2004-02-03 シャープ株式会社 非水系電池
US6153337A (en) 1997-12-19 2000-11-28 Moltech Corporation Separators for electrochemical cells
US6201100B1 (en) 1997-12-19 2001-03-13 Moltech Corporation Electroactive, energy-storing, highly crosslinked, polysulfide-containing organic polymers and methods for making same
US6210831B1 (en) 1997-12-19 2001-04-03 Moltech Corporation Cathodes comprising electroactive sulfur materials and secondary batteries using same
US6194099B1 (en) 1997-12-19 2001-02-27 Moltech Corporation Electrochemical cells with carbon nanofibers and electroactive sulfur compounds
JP3558523B2 (ja) 1998-07-08 2004-08-25 松下電器産業株式会社 非水系二次電池の充電方法
US6402795B1 (en) 1998-02-18 2002-06-11 Polyplus Battery Company, Inc. Plating metal negative electrodes under protective coatings
JPH11297358A (ja) 1998-04-14 1999-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池
US6214061B1 (en) 1998-05-01 2001-04-10 Polyplus Battery Company, Inc. Method for forming encapsulated lithium electrodes having glass protective layers
US6117593A (en) 1998-06-15 2000-09-12 Johnson Manufacturing, Llc Current collector manufacture by arc spray deposition
US6027827A (en) 1998-06-30 2000-02-22 Wilson Greatbatch Ltd. Organic nitrite additives for nonaqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cells
US6060184A (en) 1998-07-09 2000-05-09 Wilson Greatbatch Ltd. Inorganic and organic nitrate additives for nonaqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cells
US6136477A (en) 1998-10-22 2000-10-24 Wilson Greatbatch Ltd. Nitrate additives for nonaqueous electrolyte rechargeable cells
US6190426B1 (en) 1998-12-17 2001-02-20 Moltech Corporation Methods of preparing prismatic cells
US6194098B1 (en) 1998-12-17 2001-02-27 Moltech Corporation Protective coating for separators for electrochemical cells
US6210839B1 (en) 1999-01-25 2001-04-03 Wilson Greatbatch Ltd. Nitrite additives for nonaqueous electrolyte rechargeable electrochemical cells
US6225002B1 (en) 1999-02-05 2001-05-01 Polyplus Battery Company, Inc. Dioxolane as a proctector for lithium electrodes
US6168884B1 (en) 1999-04-02 2001-01-02 Lockheed Martin Energy Research Corporation Battery with an in-situ activation plated lithium anode
JP3947952B2 (ja) 1999-04-27 2007-07-25 株式会社デンソー 電池の満充電判定方式
CA2270771A1 (fr) 1999-04-30 2000-10-30 Hydro-Quebec Nouveaux materiaux d'electrode presentant une conductivite de surface elevee
JP4218183B2 (ja) 1999-07-21 2009-02-04 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション リチウム電池
JP3730491B2 (ja) 1999-07-28 2006-01-05 三菱化学株式会社 制御電極表面を有する電池
US6664006B1 (en) 1999-09-02 2003-12-16 Lithium Power Technologies, Inc. All-solid-state electrochemical device and method of manufacturing
US6296967B1 (en) 1999-09-24 2001-10-02 Electrofuel Inc. Lithium battery structure incorporating lithium pouch cells
US6413284B1 (en) 1999-11-01 2002-07-02 Polyplus Battery Company Encapsulated lithium alloy electrodes having barrier layers
US6413285B1 (en) 1999-11-01 2002-07-02 Polyplus Battery Company Layered arrangements of lithium electrodes
US6797428B1 (en) 1999-11-23 2004-09-28 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US20070221265A1 (en) 2006-03-22 2007-09-27 Sion Power Corporation Rechargeable lithium/water, lithium/air batteries
US20110165471A9 (en) 1999-11-23 2011-07-07 Sion Power Corporation Protection of anodes for electrochemical cells
EP1234348B1 (en) 1999-11-23 2003-10-22 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US7247408B2 (en) 1999-11-23 2007-07-24 Sion Power Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US6733924B1 (en) 1999-11-23 2004-05-11 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US6329789B1 (en) 1999-12-21 2001-12-11 Moltech Corporation Methods of charging lithium-sulfur batteries
US6528033B1 (en) 2000-01-18 2003-03-04 Valence Technology, Inc. Method of making lithium-containing materials
JP4033595B2 (ja) 2000-02-02 2008-01-16 三洋電機株式会社 リチウムポリマー二次電池
US6406815B1 (en) 2000-02-11 2002-06-18 Delphi Technologies, Inc. Compact lithium ion battery and method of manufacturing
JP2002075446A (ja) 2000-08-02 2002-03-15 Samsung Sdi Co Ltd リチウム−硫黄電池
US6436583B1 (en) * 2000-08-04 2002-08-20 Moltech Corporation Storage life enhancement in lithium-sulfur batteries
US6566006B1 (en) * 2000-09-20 2003-05-20 Moltech Corporation Sulfur-containing cathode
JP2002135989A (ja) 2000-10-30 2002-05-10 Japan Storage Battery Co Ltd 蓄電池の充放電制御方法
US6632573B1 (en) 2001-02-20 2003-10-14 Polyplus Battery Company Electrolytes with strong oxidizing additives for lithium/sulfur batteries
CN1287474C (zh) 2001-03-22 2006-11-29 松下电器产业株式会社 正极活性物质及含该活性物质的非水电解质二次电池
WO2002087054A1 (fr) 2001-04-17 2002-10-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif electronique a batterie et appareil de communication mobile
CN1507669A (zh) * 2001-05-10 2004-06-23 �����֯��ʽ���� 非水电解液,用于聚合物凝胶电解质的组合物,聚合物凝胶电解质,二次电池,和双层电容器
ATE489757T1 (de) 2001-05-29 2010-12-15 Canon Kk Verfahren, vorrichtung und programm zur erfassung von internen informationen einer wiederaufladbaren batterie und diese erfassungsvorrichtung enthaltende vorrichtung
KR100385357B1 (ko) * 2001-06-01 2003-05-27 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지
JP2003036884A (ja) 2001-07-19 2003-02-07 Sony Corp 非水電解質及び非水電解質電池
JP2003123743A (ja) 2001-10-12 2003-04-25 Sony Corp 固体電解質電池及びその製造方法
KR100399650B1 (ko) 2001-10-27 2003-09-29 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 양극 활물질 및 그의 제조 방법
KR100463188B1 (ko) 2002-06-24 2004-12-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이온 전지
KR100454238B1 (ko) 2002-07-27 2004-10-26 한국과학기술원 마그네슘-니켈 산화물이 포함된 리튬유황이차전지용 양극및 이를 포함하는 리튬유황이차전지
KR100477987B1 (ko) 2002-09-11 2005-03-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
US7282296B2 (en) 2002-10-15 2007-10-16 Polyplus Battery Company Ionically conductive composites for protection of active metal anodes
US7645543B2 (en) 2002-10-15 2010-01-12 Polyplus Battery Company Active metal/aqueous electrochemical cells and systems
US7390591B2 (en) * 2002-10-15 2008-06-24 Polyplus Battery Company Ionically conductive membranes for protection of active metal anodes and battery cells
KR100450206B1 (ko) 2002-10-15 2004-09-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 바인더 및 이를 포함하는 리튬-황 전지용양극
KR100485093B1 (ko) 2002-10-28 2005-04-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
AU2003284626A1 (en) 2002-11-29 2004-06-23 Yuasa Corporation Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte battery
DE10309135A1 (de) 2003-02-28 2004-09-09 Basf Ag Verfahren zur Herstellung eines zum Protonenaustausch befähigten Polymersystems auf der Basis von Polyaryletherketonen
CA2525750A1 (en) 2003-05-13 2004-11-25 The University Of Sheffield Polymer electrolyte complex
US20050064293A1 (en) 2003-09-19 2005-03-24 Chih-Hung Shen Lithium battery with a gel-type electrolyte and method for making the same
KR101002935B1 (ko) 2003-10-27 2010-12-21 삼성전자주식회사 에폭시기 및 찰콘기를 가지는 화합물, 이의 제조 방법 및이를 포함하는 포토레지스트 조성물
KR100542213B1 (ko) * 2003-10-31 2006-01-10 삼성에스디아이 주식회사 리튬 금속 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 금속 전지
US20070106057A1 (en) 2003-12-08 2007-05-10 Masahiro Watanabe Polyimide resin, method of producing polyimide resin, and electrolyte membrane, catalyst layer, membrane/electrode assembly and device each containing polyimide resin
JP4744076B2 (ja) 2003-12-09 2011-08-10 三洋電機株式会社 リチウム二次電池及びその製造方法
US7646171B2 (en) 2004-01-06 2010-01-12 Sion Power Corporation Methods of charging lithium sulfur cells
US8828610B2 (en) 2004-01-06 2014-09-09 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
US7358012B2 (en) 2004-01-06 2008-04-15 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
US7354680B2 (en) 2004-01-06 2008-04-08 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
US10297827B2 (en) 2004-01-06 2019-05-21 Sion Power Corporation Electrochemical cell, components thereof, and methods of making and using same
US10629947B2 (en) 2008-08-05 2020-04-21 Sion Power Corporation Electrochemical cell
US7019494B2 (en) 2004-01-06 2006-03-28 Moltech Corporation Methods of charging lithium sulfur cells
US7282295B2 (en) 2004-02-06 2007-10-16 Polyplus Battery Company Protected active metal electrode and battery cell structures with non-aqueous interlayer architecture
US7316868B2 (en) 2004-02-11 2008-01-08 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium-sulfur electrochemical cells
US7247667B2 (en) 2004-03-23 2007-07-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Particle containing solid surface material
JP2006024415A (ja) 2004-07-07 2006-01-26 Sony Corp 正極材料および電池
KR100570702B1 (ko) 2004-11-29 2006-04-12 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 고분자 전해질 조성물 및 이를 이용하여제조된 리튬 이차 전지
KR101108945B1 (ko) * 2004-12-02 2012-01-31 옥시스 에너지 리미티드 리튬-황 전지용 전해질 및 그것을 사용한 리튬-황 전지
US20060216612A1 (en) 2005-01-11 2006-09-28 Krishnakumar Jambunathan Electrolytes, cells and methods of forming passivation layers
DE102005013790B4 (de) * 2005-03-24 2007-03-29 Polymaterials Ag Polymerelektrolyt, Verwendung des Polymerelektrolyten und elektrochemische Vorrichtung, die den Polymerelektrolyten umfasst
JP5067522B2 (ja) * 2005-04-08 2012-11-07 ソニー株式会社 二次電池用電解液および二次電池
US7688075B2 (en) 2005-04-20 2010-03-30 Sion Power Corporation Lithium sulfur rechargeable battery fuel gauge systems and methods
JP5065014B2 (ja) 2005-04-26 2012-10-31 パナソニック株式会社 電池
KR100803191B1 (ko) 2005-06-24 2008-02-14 삼성에스디아이 주식회사 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
CN1983706A (zh) 2005-12-13 2007-06-20 比亚迪股份有限公司 电解液、含有该电解液的锂离子电池以及它们的制备方法
US7785741B2 (en) 2006-02-28 2010-08-31 Medtronic, Inc. Flat electrochemical cells and method for manufacture
CA2552282A1 (fr) 2006-07-18 2008-01-18 Hydro Quebec Materiau multi-couches a base de lithium vif, procedes de preparation et applications dans les generateurs electrochimiques
US7955731B2 (en) * 2006-08-14 2011-06-07 Sony Corporation Nonaqueous electrolyte secondary cell
CN100463287C (zh) 2006-09-20 2009-02-18 广州天赐高新材料股份有限公司 高倍率锂离子电池用电解液
CN101212065B (zh) 2006-12-30 2011-08-24 财团法人工业技术研究院 含马来酰亚胺添加剂的非水电解液及包含它的碱金属族二次电池
CN101595082B (zh) 2007-02-02 2013-08-21 宇部兴产株式会社 酯化合物、使用该酯化合物的非水电解液以及锂二次电池
US8084102B2 (en) 2007-02-06 2011-12-27 Sion Power Corporation Methods for co-flash evaporation of polymerizable monomers and non-polymerizable carrier solvent/salt mixtures/solutions
US20080318128A1 (en) 2007-06-22 2008-12-25 Sion Power Corporation Lithium alloy/sulfur batteries
US20090035646A1 (en) 2007-07-31 2009-02-05 Sion Power Corporation Swelling inhibition in batteries
CN101145622A (zh) 2007-09-04 2008-03-19 武汉大学 锂离子电池可逆过充保护电解液添加剂及其制备方法
US20110006738A1 (en) 2007-09-21 2011-01-13 Sion Power Corporation Electrolyte additives for lithium batteries and related methods
US20120070746A1 (en) 2007-09-21 2012-03-22 Sion Power Corporation Low electrolyte electrochemical cells
JP5062526B2 (ja) 2007-09-27 2012-10-31 三洋電機株式会社 非水電解質電池用セパレータ及び非水電解質電池
EP2212949B1 (en) 2007-10-26 2016-12-07 Sion Power Corporation Primer for battery electrode
CN101939862B (zh) 2008-01-08 2014-03-12 赛昂能源有限公司 多孔电极以及相关联的方法
US8465860B2 (en) 2008-01-23 2013-06-18 The Gillette Company Lithium cell
US8264205B2 (en) 2008-02-08 2012-09-11 Sion Power Corporation Circuit for charge and/or discharge protection in an energy-storage device
KR20110052594A (ko) 2008-08-05 2011-05-18 시온 파워 코퍼레이션 전기화학 셀에서 힘의 적용
JP5290699B2 (ja) 2008-10-22 2013-09-18 シャープ株式会社 リチウム二次電池
JP5271035B2 (ja) 2008-10-23 2013-08-21 日本化学工業株式会社 硫化リチウム鉄の製造方法及び硫化リチウム遷移金属の製造方法
CN101752540A (zh) 2008-12-15 2010-06-23 比亚迪股份有限公司 一种锂离子二次电池用聚酰亚胺隔膜以及锂离子电池
CN102265447B (zh) 2008-12-23 2015-05-06 陶氏环球技术有限责任公司 含有芳族磷化合物的电池电解质溶液
EP2409349A4 (en) * 2009-03-19 2013-05-01 Sion Power Corp CATHODE FOR LITHIUM BATTERY
US8087309B2 (en) 2009-05-22 2012-01-03 Sion Power Corporation Hermetic sample holder and method for performing microanalysis under controlled atmosphere environment
JP5480376B2 (ja) 2009-06-24 2014-04-23 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド 高電圧電解質
CN105206793B (zh) 2009-08-24 2017-12-22 赛昂能源有限公司 用于电化学电池的剥离系统
CN101997145B (zh) * 2009-08-25 2013-06-05 苏州宝时得电动工具有限公司 锂硫电池
KR101858760B1 (ko) * 2009-08-28 2018-05-16 시온 파워 코퍼레이션 황을 포함하는 다공성 구조체를 포함하는 전기화학 전지
US20110206992A1 (en) 2009-08-28 2011-08-25 Sion Power Corporation Porous structures for energy storage devices
US20110076572A1 (en) 2009-09-25 2011-03-31 Khalil Amine Non-aqueous electrolytes for electrochemical cells
EP2309572A1 (en) 2009-10-06 2011-04-13 Silver H-Plus Technology Co., Ltd. Plastics electrode material and secondary cell using the material
JP2011138675A (ja) 2009-12-28 2011-07-14 Panasonic Corp 非水系二次電池用電極群およびこれを用いた非水系二次電池
US20110183203A1 (en) 2010-01-27 2011-07-28 Molecular Nanosystems, Inc. Polymer supported electrodes
EP2576650B1 (de) 2010-05-27 2014-05-14 Basf Se Werkstoffe, verfahren zu ihrer herstellung und komponenten dafür
US8436125B2 (en) 2010-05-27 2013-05-07 Basf Se Materials, methods for production thereof and components thereof
KR20130121001A (ko) 2010-05-28 2013-11-05 바스프 에스이 리튬/황 배터리에서 팽창 흑연의 용도
EP2609646A1 (en) 2010-08-24 2013-07-03 Basf Se Electrolyte materials for use in electrochemical cells
JP2013538429A (ja) 2010-08-24 2013-10-10 シオン・パワー・コーポレーション 電気化学電池用の非導電性材料
TW201220582A (en) 2010-09-30 2012-05-16 Basf Se Li-based anode with ionic liquid polymer gel
WO2012042005A1 (en) 2010-09-30 2012-04-05 Basf Se Additive for electrolytes
CN102569896B (zh) 2010-12-10 2015-01-14 比亚迪股份有限公司 一种锂离子二次电池及其制备方法
CN102569886B (zh) 2010-12-29 2015-08-05 财团法人工业技术研究院 非水性电解液与包含此非水性电解液的锂二次电池
US20120171576A1 (en) 2010-12-29 2012-07-05 Industrial Technology Research Institute Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery including the same
US20140045070A1 (en) 2011-05-19 2014-02-13 Basf Se Electrochemical cells comprising polyimides
CN103718368B (zh) 2011-05-24 2018-10-23 赛昂能源有限公司 电化学电池、其组件以及它们的制备方法和应用
US8735002B2 (en) 2011-09-07 2014-05-27 Sion Power Corporation Lithium sulfur electrochemical cell including insoluble nitrogen-containing compound
CN102751530B (zh) 2011-06-02 2014-12-03 张潘毅 一种含金属类导电物质高容量锂离子电池
CN103718337B (zh) 2011-06-17 2017-09-26 赛昂能源有限公司 用于电极的电镀技术
KR101905233B1 (ko) 2011-10-13 2018-10-05 시온 파워 코퍼레이션 전극 구조물 및 그의 제조 방법
US20130118980A1 (en) 2011-11-16 2013-05-16 Anna Mueller-Cristadoro Polymeric material, production and use thereof
JP2014533750A (ja) 2011-11-16 2014-12-15 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ ポリマー材料、その生成および使用
WO2013123131A1 (en) 2012-02-14 2013-08-22 Sion Power Corporation Electrode structure for electrochemical cell
US9214678B2 (en) 2012-03-09 2015-12-15 Sion Power Corporation Porous support structures, electrodes containing same, and associated methods
US20150214526A1 (en) 2012-09-03 2015-07-30 Basf Se Electrochemical cells comprising reaction products of polyimides
US9005311B2 (en) 2012-11-02 2015-04-14 Sion Power Corporation Electrode active surface pretreatment
US10243202B2 (en) 2012-11-02 2019-03-26 Sion Power Corporation Polymers for use as protective layers and other components in electrochemical cells
US9577289B2 (en) 2012-12-17 2017-02-21 Sion Power Corporation Lithium-ion electrochemical cell, components thereof, and methods of making and using same
EP2936594B1 (en) 2012-12-19 2017-02-22 Basf Se Electrode structure and method for making same
US9559348B2 (en) 2013-01-08 2017-01-31 Sion Power Corporation Conductivity control in electrochemical cells
US9531009B2 (en) 2013-01-08 2016-12-27 Sion Power Corporation Passivation of electrodes in electrochemical cells
EP2965370A4 (en) 2013-03-05 2016-09-21 Sion Power Corp ELECTROCHEMICAL CELLS WITH FIBRILLARY MATERIALS SUCH AS FIBRILLENE CELLULOSE MATERIALS
US20140272559A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Robert Bosch Gmbh Electrochemical cell including a folded electrode, components thereof, battery including the electrochemical cell, and method of forming same
US9246185B2 (en) 2013-03-14 2016-01-26 Sion Power Corporation Electrochemical cell having a folded electrode and separator, battery including the same, and method of forming same
WO2014151385A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Sion Power Corporation Protected electrode structures and methods
US20140272595A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Basf Se Compositions for use as protective layers and other components in electrochemical cells
US20140272594A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Sion Power Corporation Protective structures for electrodes
EP2973779A1 (en) 2013-03-15 2016-01-20 Basf Se Protected electrode structures
EP3017491B1 (en) 2013-07-03 2018-11-28 Sion Power Corporation Ceramic/polymer matrix for electrode protection in electrochemical cells, including rechargeable lithium batteries
CN105474448B (zh) 2013-08-08 2019-03-22 锡安能量公司 电化学电池中的自修复电极保护
WO2015082670A1 (en) 2013-12-05 2015-06-11 Basf Se Separator, method for its fabrication and lithium sulfur battery comprising it
WO2015090607A1 (en) 2013-12-19 2015-06-25 Basf Se Polymer for use as protective layers and other components in electrochemical cells
KR102316170B1 (ko) 2014-02-19 2021-10-21 시온 파워 코퍼레이션 전해질-억제 이온 전도체를 포함하는 복합체를 사용한 전극 보호
US10490796B2 (en) 2014-02-19 2019-11-26 Sion Power Corporation Electrode protection using electrolyte-inhibiting ion conductor
US9755268B2 (en) 2014-03-27 2017-09-05 Sion Power Corporation Gel electrolytes and electrodes
US9711784B2 (en) 2014-05-01 2017-07-18 Sion Power Corporation Electrode fabrication methods and associated systems and articles
JP5835400B2 (ja) 2014-05-09 2015-12-24 横浜ゴム株式会社 モールドの洗浄システム
CN106463678B (zh) 2014-05-30 2020-01-03 巴斯夫欧洲公司 在电化学电池中用作保护层和其它组分的聚合物
US11038178B2 (en) 2014-09-09 2021-06-15 Sion Power Corporation Protective layers in lithium-ion electrochemical cells and associated electrodes and methods
WO2016064949A1 (en) 2014-10-23 2016-04-28 Sion Power Corporation Ion-conductive composite for electrochemical cells
US20160118638A1 (en) 2014-10-24 2016-04-28 Sion Power Corporation Compositions for use as protective layers and other components in electrochemical cells
WO2016187510A1 (en) 2015-05-20 2016-11-24 Sion Power Corporation Protective layers for electrodes
US20170141385A1 (en) 2015-11-04 2017-05-18 Sion Power Corporation Layer composite and electrode having a smooth surface, and associated methods
WO2017083655A1 (en) 2015-11-13 2017-05-18 Sion Power Corporation Additives for electrochemical cells
KR20180077287A (ko) 2015-11-24 2018-07-06 시온 파워 코퍼레이션 이온 전도성 화합물 및 관련 용도

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1319906A (zh) * 2000-03-10 2001-10-31 索尼株式会社 固态电解质电池
JP2005317494A (ja) * 2004-03-31 2005-11-10 Toyobo Co Ltd 多孔質膜とその製造法及びこれを用いた二次電池
CN101601150A (zh) * 2006-12-04 2009-12-09 赛昂能源有限公司 电解质的分离
CN101447586A (zh) * 2007-11-30 2009-06-03 索尼株式会社 正极活性物质、正极以及非水电解质二次电池

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106165185A (zh) * 2014-02-07 2016-11-23 巴斯夫欧洲公司 用于电化学装置的电极单元
WO2019064100A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 International Business Machines Corporation RECHARGEABLE BATTERY STACKS
US10601033B2 (en) 2017-09-29 2020-03-24 International Business Machines Corporation High-performance rechargeable batteries having a spalled and textured cathode layer
US10622636B2 (en) 2017-09-29 2020-04-14 International Business Machines Corporation High-capacity rechargeable battery stacks containing a spalled cathode material
GB2584548A (en) * 2017-09-29 2020-12-09 Ibm Rechargeable battery stacks
GB2584548B (en) * 2017-09-29 2021-03-31 Ibm Rechargeable battery stacks
CN111934007A (zh) * 2020-08-10 2020-11-13 四川大学 交联有机纳米材料改性全固态聚合物电解质及其制备方法
CN113381060A (zh) * 2021-06-21 2021-09-10 浙江大学 一种全固态复合电解质及其制备方法和应用
CN113381060B (zh) * 2021-06-21 2022-06-21 浙江大学 一种全固态复合电解质及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130105839A (ko) 2013-09-26
EP2609647B1 (en) 2017-03-15
US20120052339A1 (en) 2012-03-01
TW201216547A (en) 2012-04-16
CN103270624A (zh) 2013-08-28
WO2012025543A1 (en) 2012-03-01
KR20130105838A (ko) 2013-09-26
US9853287B2 (en) 2017-12-26
US20180006303A1 (en) 2018-01-04
US20120052397A1 (en) 2012-03-01
EP2609647A1 (en) 2013-07-03
JP2013538424A (ja) 2013-10-10
WO2012025542A1 (en) 2012-03-01
CN103283064B (zh) 2017-07-11
EP2609646A1 (en) 2013-07-03
US11705555B2 (en) 2023-07-18
JP2013537699A (ja) 2013-10-03
TW201214849A (en) 2012-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103283064A (zh) 用于在电化学电池中使用的电解质材料
EP2911231B1 (en) Non-aqueous electrolytic solution for secondary batteries and lithium-ion secondary battery comprising the same
US9960450B2 (en) Non-aqueous electrolyte solution for secondary batteries, and lithium ion secondary battery
US9236636B2 (en) Non-aqueous electrolyte solution for secondary batteries, and lithium ion secondary battery
JP6357981B2 (ja) リチウムイオン二次電池
CN105474448A (zh) 电化学电池中的自修复电极保护
CN101084276B (zh) 含有非质子聚合物-熔融盐-溶剂的三元混合物，生产工艺及其在电化学系统中的应用
CN102576905B (zh) 二次电池用非水电解液
WO2013183719A1 (ja) 二次電池用非水電解液およびリチウムイオン二次電池
Long et al. Boosting safety and performance of lithium-ion battery enabled by cooperation of thermotolerant fire-retardant composite membrane and nonflammable electrolyte
JP2021177463A (ja) 非水電解質蓄電素子及びその製造方法
CN108352585A (zh) 包含气体吸附聚合物的二次电池
JP5786856B2 (ja) 二次電池用非水電解液および二次電池
US20160149265A1 (en) Non-aqueous electrolyte solution for secondary batteries, and lithium ion secondary battery
JP7023273B2 (ja) リチウムバッテリー用の液体電解質
US20130260189A1 (en) Graphene in lithium ion batteries
WO2014128940A1 (ja) 二次電池用非水電解液およびリチウムイオン二次電池
WO2023243520A1 (ja) 非水電解質及び非水電解質蓄電素子
JP7375511B2 (ja) 非水電解質、非水電解質蓄電素子及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20161206

Address after: Arizona, USA

Applicant after: Sion Power Corp

Address before: Ludwigshafen, Germany

Applicant before: BASF SE

Applicant before: Sion Power Corp

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant