CN111837260A - 锂硫二次电池 - Google Patents

锂硫二次电池 Download PDF

Info

Publication number
CN111837260A
CN111837260A CN201980018365.8A CN201980018365A CN111837260A CN 111837260 A CN111837260 A CN 111837260A CN 201980018365 A CN201980018365 A CN 201980018365A CN 111837260 A CN111837260 A CN 111837260A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solvent
secondary battery
factor
lithium
sulfur secondary
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.)
Pending
Application number
CN201980018365.8A
Other languages
English (en)
Inventor
朴寅台
梁斗景
崔溁哲
金秀炫
李昌勋
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.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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 LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Priority claimed from PCT/KR2019/014039 external-priority patent/WO2020085811A1/ko
Publication of CN111837260A publication Critical patent/CN111837260A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • 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
    • H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • 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
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • 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
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • 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
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M2010/4292—Aspects relating to capacity ratio of electrodes/electrolyte or anode/cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • 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
    • H01M2300/0034—Fluorinated solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • 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

Abstract

本发明提供一种锂硫二次电池，其包含正极、负极、隔膜和电解液。所述正极具有0.45以上的SC因子值。所述电解液包含溶剂和锂盐，并且所述溶剂包含具有1.7以下的DV2因子值的第一溶剂和作为氟化醚类溶剂的第二溶剂。

Description

锂硫二次电池
技术领域
本申请要求基于2018年10月26日提交的韩国专利申请第10-2018-0128729号和2019年10月22日提交的韩国专利申请第10-2019-0131538号的优先权的权益，这些韩国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
本发明涉及锂硫二次电池。
背景技术
随着二次电池的应用领域扩展到电动车辆(EV)和储能装置(ESS)，具有相对低的重量储能密度(～250Wh/kg)的锂离子二次电池在应用于这样的产品时正面临着限制。可选地，由于锂硫二次电池具有理论上较高的重量储能密度(～2600Wh/kg)，因此其作为下一代二次电池技术而受到关注。
锂硫二次电池是指使用具有硫-硫键(S-S键)的含硫材料作为正极活性材料并且使用锂金属作为负极活性材料的电池系统。作为正极活性材料的主要材料的硫具有以下优势，即资源非常丰富，无毒并且具有低的原子量。
在锂硫二次电池中，当将电池放电时，作为负极活性材料的锂在释放电子并且因此离子化的同时被氧化，并且作为正极活性材料的含硫材料在接受电子的同时被还原。在这种情况下，锂的氧化反应是锂金属释放电子并且被转化成锂阳离子形式的过程。此外，硫的还原反应是S-S键接受两个电子并且被转化成硫阴离子形式的过程。由锂的氧化反应而产生的锂阳离子通过电解质转移到正极，并且与由硫的还原反应而产生的硫阴离子结合而形成盐。具体地，在放电之前硫具有环状S8结构，其通过还原反应而被转化成多硫化锂(LiSx)。当多硫化锂被完全还原时，会产生硫化锂(Li2S)。
作为正极活性材料的呈固体形式的硫由于其电导率低而难以确保与电子和锂离子的反应性。为了改善这种硫的反应性，现有的锂硫二次电池产生Li2Sx形式的中间多硫化物，由此引起液相反应以改善反应性。在这种情况下，将可高度溶解多硫化锂的诸如二氧戊环和二甲氧基乙烷的醚溶剂用作电解液的溶剂。此外，现有的锂硫二次电池被构造为正极电解质型锂硫二次电池系统以改善反应性。在这种情况下，由于溶解在电解液中的多硫化锂的特性，因此硫的反应性和寿命特性根据电解液的含量而受到影响。为了构建高能量密度，应当注入低含量的电解液，但是随着电解液的含量的减少，电解液中多硫化锂的浓度会增加，并且因此，由于活性材料的流动性的降低和副反应的增加，导致难以进行电池的正常工作。
为了构造具有高能量密度的锂硫二次电池，需要能够驱动具有高负载和低孔隙率的电极的电池系统，并且在本技术领域中持续进行对这样的电池系统的研究。
[现有技术文献]
[非专利文献]
(非专利文献1)Abbas Fotouhi等,Lithium-Sulfur Battery TechnologyReadiness and Applications-A Review(锂硫电池技术的准备和应用——综述),Energies 2017,10,1937。
发明内容
【技术问题】
为了解决上述问题，本发明提供一种锂硫二次电池，其可以通过将正极和电解液调节到特定条件来实现高能量密度的锂硫二次电池。
【技术方案】
根据本发明的第一个方面，本发明提供一种锂硫二次电池，其包含正极、负极、隔膜和电解液。
在本发明的一个实施方式中，所述正极具有0.45以上的由以下式1表示的SC因子值。
[式1]
SC因子＝α×L/P
其中P为所述正极中正极活性材料层的孔隙率(％)，L为所述正极中正极活性材料层的每单位面积的硫的质量(mg/cm2)，并且α为10(常数)。
在本发明的一个实施方式中，所述电解液包含溶剂和锂盐，并且所述溶剂包含具有1.75以下的由以下式2表示的DV2因子值的第一溶剂和作为氟化醚类溶剂的第二溶剂。
[式2]
DV2因子＝γ×μ/DV
其中DV为每单位体积的偶极矩(德拜(D)·mol/L)，μ为溶剂的粘度(cP，25℃)，并且γ为100(常数)。
在本发明的一个实施方式中，所述第一溶剂具有1.5以下的DV2因子值。
在本发明的一个实施方式中，所述锂硫二次电池具有3.5以下的由以下式3表示的NS因子值。
[式3]
NS因子＝DV2因子/SC因子
其中SC因子等于由式1定义的值，并且DV2因子等于由式2定义的值。
在本发明的一个实施方式中，所述锂硫二次电池具有850以上的由以下式4表示的ED因子值。
[式4]
ED因子＝V×SC因子×C/D
其中V为Li/Li+的标称放电电压(V)，D为电解液的密度(g/cm3)，C为在以0.1C倍率放电时的放电容量(mAh/g)，并且SC因子等于由以上式1定义的值。
在本发明的一个实施方式中，所述第一溶剂选自由丙腈、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、γ-丁内酯、三乙胺、1-碘丙烷和其组合构成的组。
在本发明的一个实施方式中，所述第二溶剂选自由1H,1H,2'H,3H-十氟二丙基醚、二氟甲基2,2,2-三氟乙基醚、1,2,2,2-四氟乙基三氟甲基醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基二氟甲基醚、1H,1H,2'H,3H-十氟二丙基醚、五氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1H,1H,2'H-全氟二丙基醚和其组合构成的组。
在本发明的一个实施方式中，所述溶剂包含1重量％至50重量％的量的所述第一溶剂。
在本发明的一个实施方式中，所述溶剂包含50重量％至99重量％的量的所述第二溶剂。
在本发明的一个实施方式中，所述溶剂以3:7至1:9的重量比包含所述第一溶剂和所述第二溶剂。
【有益效果】
通过将正极和电解液调节到特定条件，根据本发明的锂硫二次电池具有用常规的锂硫二次电池难以实现的高能量密度。
附图说明
图1为示出根据实施例1和实施例2以及比较例1～比较例8的锂硫二次电池的所测量的ED因子值的图。
图2为示出根据实施例1和实施例3～实施例7以及比较例9～比较例14的锂硫二次电池的所测量的ED因子值的图。
具体实施方式
可以通过以下说明来实现根据本发明提供的所有实施方式。应当了解的是，以下说明描述了本发明的优选的实施方式，并且本发明不一定限于此。
关于本文所述的物理性能，当没有具体描述测量条件和方法时，根据本领域技术人员通常使用的测量条件和方法来测量所述物理性能。
本发明提供一种锂硫二次电池，其包含正极、负极、隔膜和电解液。根据本发明的锂硫二次电池包含具有低孔隙率和高的作为正极活性材料的硫的负载量的正极。在正极中，如果降低孔隙率并且增加正极活性材料的含量，则包含这样的正极的电池的能量密度增加。然而，在锂硫二次电池中，如果将正极的孔隙率降低到最小并且将硫的含量增加到最大，则由于每单位硫含量的电解液的比例降低，因此当将所述正极应用于锂硫二次电池时，难以实现目标性能。本发明提供一种锂硫二次电池，其中通过限定与正极中的硫相关的条件并且规定适当的电解液条件，所述锂硫二次电池在实际实施时具有比现有的锂硫二次电池更高的能量密度。
在本发明中，所述正极不受特别限制，但是可以为具有在集电器的一面上形成的正极活性材料层的电极。如果所述正极为具有在集电器的一面上形成的正极活性材料层的电极，则可以通过将含有正极活性材料的正极活性材料的浆料涂布在集电器的一面上，然后干燥所述浆料来制备所述正极。在这种情况下，除了正极活性材料之外，所述浆料还可以包含添加剂，如粘结剂和导电材料、填料和分散剂。
所述正极活性材料可以包含单质硫(S8)、含硫化合物或其混合物。所述含硫化合物具体地可以为Li2Sn(n≥1)、有机硫化合物或碳硫聚合物((C2Sx)n：x＝2.5至50，n≥2)。由于单独的硫材料不具有导电性，因此将其与导电材料组合使用。
所述粘结剂为有助于正极活性材料与导电材料之间的粘结和与集电器的粘结的成分，并且基于正极活性材料的浆料的总量，通常可以以1重量％至30重量％的量添加。所述粘结剂不受特别限制，但是例如可以为选自由聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP共聚物)、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸、乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、含氟橡胶和其两种以上的混合物构成的组中的至少一种。
所述导电材料不受特别限制，但是例如可以为石墨，如天然石墨或人造石墨；炭黑类，如炭黑(super-p)、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑、热裂法炭黑和DENKA炭黑(Denka black)；导电纤维，如碳纤维或金属纤维；氟化碳；金属粉末如铝粉末和镍粉末；导电晶须，如锌氧化物和钛酸钾；导电金属氧化物，如钛氧化物；或导电材料，如聚亚苯基衍生物。基于正极活性材料的浆料的总重量，通常可以存在0.05重量％至5重量％的量的导电材料。
所述填料为用于抑制正极膨胀的成分。填料可以根据需要使用或不使用，并且不受特别限制，只要它是不会引起电池中的化学变化的纤维状材料即可，并且其实例可以包含烯烃聚合物，如聚乙烯和聚丙烯；纤维状材料，如玻璃纤维和碳纤维。
所述分散剂(分散液)不受特别限制，但是例如可以为异丙醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮等。
所述涂布可以通过本领域公知的方法进行，但是例如可以通过将正极活性材料的浆料分配在正极集电器的一面上，然后使用刮刀等将所述浆料均匀地分散来进行。此外，可以通过诸如模头流延、逗号涂布、丝网印刷涂布等方法来进行涂布。
所述干燥不受特别限制，但是可以在50℃至200℃的真空烘箱中在一天内进行干燥。
通过上述材料和方法制造的本发明的正极由以下式1表示的SC因子值进行区分。
[式1]
SC因子＝α×L/P
其中P为所述正极中正极活性材料层的孔隙率(％)，L为所述正极中正极活性材料层的每单位面积的硫的质量(mg/cm2)，并且α为10(常数)。根据本发明的锂硫二次电池通过有机地结合不仅正极而且还有负极、隔膜和电解质而实现了高能量密度。根据本发明的一个实施方式，为了实现锂硫二次电池的高能量密度，SC因子值可以为0.45以上，优选为0.5以上。在本发明中，SC因子值的上限不受特别限制，但是考虑到锂硫二次电池的实际实施方式，SC因子值可以为4.5以下。在常规的锂硫二次电池的情况下，如果SC因子值为0.45以上，则在实际实施时电池的诸如能量密度的性能会降低，但是在根据本发明的锂硫二次电池的情况下，在实际实施时电池的性能得到维持而不会降低。
在本发明中，所述负极包含负极集电器和在所述负极集电器上形成的负极活性材料层。
所述负极活性材料层包含负极活性材料、粘结剂和导电材料。负极活性材料可以包含能够可逆地嵌入或脱嵌锂离子(Li+)的材料、能够与锂离子反应而可逆地形成含锂化合物的材料、锂金属或锂合金。能够可逆地嵌入或脱嵌锂离子(Li+)的材料例如可以为结晶碳、无定形碳或其混合物。能够与锂离子(Li+)反应而可逆地形成含锂化合物的材料例如可以为锡氧化物、硝酸钛或硅。锂合金例如可以为锂(Li)和选自由钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)、铝(Al)和锡(Sn)构成的组中的金属的合金。
所述粘结剂不限于上述粘结剂，并且可以使用任何粘结剂，只要其可以用作本领域中的粘结剂即可。
除了负极活性材料和导电材料之外，集电器等可以通过上述正极中使用的材料和方法来构造。
在本发明中，隔膜为具有物理分离电极的功能的物理隔膜，其可以没有任何特别限制地进行使用，只要它被用作常规的隔膜即可。只要隔膜具有优异的电解液浸渗能力，同时对电解液中的离子的移动显示出低阻力，则所述隔膜就是特别优选的。
此外，所述隔膜在将正极和负极彼此分离或绝缘的同时使得锂离子能够在正极与负极之间传输。所述隔膜可以由具有30％至50％的孔隙率的多孔的、不导电的或绝缘的材料制成。
具体地，可以使用多孔聚合物膜，例如由诸如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等的聚烯烃类聚合物制成的多孔聚合物膜，并且可以使用由具有高熔点的玻璃纤维等制成的无纺布。在它们当中，优选使用多孔聚合物膜。
如果将聚合物膜用于缓冲层和隔膜这两者，则会降低电解液的浸渗量和离子导电特性并且降低过电压和改善容量特性的效果变得不显著。相反，如果将无纺布材料用于缓冲层和隔膜这两者，则无法确保机械刚度，并且因此会出现电池短路的问题。然而，如果将膜型隔膜和聚合物无纺布缓冲层一起使用，则由于采用了缓冲层，因此还可以确保机械强度以及改善电池性能的效果。
根据本发明的一个优选的实施方式，使用乙烯均聚物(聚乙烯)聚合物膜作为隔膜，并且使用聚酰亚胺无纺布作为缓冲层。在这种情况下，聚乙烯聚合物膜优选具有10μm至25μm的厚度和40％至50％的孔隙率。
在本发明中，所述电解液为含有锂盐的非水电解液，其由锂盐和溶剂构成。所述电解液具有小于1.5g/cm3的密度。如果所述电解液具有1.5g/cm3以上的密度，则由于电解液的重量增加而难以实现锂硫二次电池的高能量密度。
所述锂盐为可以容易地溶解在非水有机溶剂中的物质，并且例如可以为选自由LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiB(Ph)4、LiC4BO8、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、LiSO3CH3、LiSO3CF3、LiSCN、LiC(CF3SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(SO2F)2、氯硼烷锂、低级脂族羧酸锂、四苯基硼酸锂和亚胺锂构成的组中的至少一种。在本发明的一个实施方式中，所述锂盐可以优选为亚胺锂，如LiTFSI。
锂盐的浓度可以为0.1M至8.0M，优选为0.5M至5.0M，更优选为1.0M至3.0M，这取决于各种因素，如电解液混合物的确切组成、盐的溶解度、溶解盐的电导率、电池的充电和放电条件、工作温度和锂二次电池领域中已知的其它因素。如果锂盐的浓度小于上述范围，则电解液的电导率可能会降低，并且因此电池的性能可能会劣化。如果锂盐的浓度超过上述范围，则电解液的粘度可能会增加，并且因此锂离子(Li+)的迁移率可能会降低。因此，优选的是，在上述范围内选择适当的锂盐浓度。
所述溶剂包含第一溶剂和第二溶剂。所述第一溶剂为在所述溶剂中以至少1重量％的量所含的成分中具有最高的每单位体积的偶极矩的溶剂，并且因此其特征在于具有高偶极矩和低粘度。当使用具有高偶极矩的溶剂时，显示出改善硫的固相反应性的效果，这在溶剂本身具有低粘度时可以很好地显示出来。在本发明中，所述第一溶剂由以下式2表示的DV2因子进行区分。
[式2]
DV2因子＝γ×μ/DV
其中DV为每单位体积的偶极矩(德拜(D)·mol/L)，μ为溶剂的粘度(cP，25℃)，并且γ为100(常数)。根据本发明的一个实施方式，DV2因子值可以为1.75以下，优选为1.5以下。在本发明中，DV2因子值的下限不受特别限制，但是考虑到锂硫二次电池的实际实施方式，DV2因子值可以为0.1以上。当混合具有1.75以下的DV2因子值的溶剂如第一溶剂时，即使在将具有低孔隙率和高的作为正极活性材料的硫的负载量的正极应用于锂硫电池时，电解液的功能也可以维持原样，因此电池的性能不会劣化。
在本发明中，如果所述第一溶剂具有在上述范围内的DV2因子值，则其种类不受特别限制，但是可以选自由丙腈、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、γ-丁内酯、三乙胺、1-碘丙烷和其组合构成的组。根据本发明的一个实施方式，基于构成电解液的溶剂，可以含有1重量％至50重量％，优选5重量％至40重量％，更优选10重量％至30重量％的量的第一溶剂。如果根据本发明的溶剂包含在上述重量百分比范围内的第一溶剂，则即使在与具有低孔隙率和高的作为正极活性材料的硫的负载量的正极一起使用时，也可以实现改善电池性能的效果。
本发明的锂硫二次电池还可以以通过组合SC因子和DV2因子而获得的NS因子进行区分。NS因子由以下式3表示。
[式3]
NS因子＝DV2因子/SC因子
其中SC因子等于由以上式1定义的值，并且DV2因子等于由以上式2定义的值。根据本发明的一个实施方式，NS因子值可以为3.5以下，优选为3.0以下，并且更优选为2.7以下。在本发明中，NS因子值的下限不受特别限制，但是考虑到锂硫二次电池的实际实施方式，NS因子值可以为0.1以上。当将NS因子值调节到上述范围内时，改善锂硫二次电池的性能的效果可能更优异。
在本发明中，所述第二溶剂为氟化醚类溶剂。常规上，为了控制电解液的粘度，使用诸如二甲氧基乙烷、碳酸二甲酯等的溶剂作为稀释剂。如果使用这样的溶剂作为稀释剂，则无法驱动包含如本发明中那样的高负载、低孔隙率的正极的电池。因此，在本发明中，将第二溶剂与第一溶剂一起添加以驱动根据本发明的正极。如果第二溶剂为本领域中通常使用的氟化醚类溶剂，则其种类不受特别限制，但是可以选自由1H,1H,2'H,3H-十氟二丙基醚、二氟甲基2,2,2-三氟乙基醚、1,2,2,2-四氟乙基三氟甲基醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基二氟甲基醚、1H,1H,2'H,3H-十氟二丙基醚、五氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1H,1H,2'H-全氟二丙基醚和其组合构成的组。根据本发明的一个实施方式，基于构成电解液的溶剂，可以含有50重量％至99重量％，优选60重量％至95重量％，更优选70重量％至90重量％的量的第二溶剂。当根据本发明的溶剂包含在上述重量百分比范围内的第二溶剂时，与第一溶剂一样，即使在与具有低孔隙率和高的作为正极活性材料的硫的负载量的正极一起使用时，也可以实现改善电池性能的效果。当将第一溶剂和第二溶剂混合时，考虑到改善电池性能的效果，第二溶剂可以以等于或大于第一溶剂的量包含在电解液中。根据本发明的一个实施方式，所述溶剂可以以1:1至1:9、优选3:7至1:9(第一溶剂:第二溶剂)的重量比包含第一溶剂和第二溶剂。
本发明的锂硫电池用非水电解液还可以含有硝酸类或亚硝酸类化合物作为添加剂。所述硝酸类或亚硝酸类化合物具有在锂电极上形成稳定的膜并且改善充电/放电效率的效果。所述硝酸类或亚硝酸类化合物在本发明中不受特别限制，但是可以为选自由无机硝酸类或亚硝酸类化合物，如硝酸锂(LiNO3)、硝酸钾(KNO3)、硝酸铯(CsNO3)、硝酸钡(Ba(NO3)2)、硝酸铵(NH4NO3)、亚硝酸锂(LiNO2)、亚硝酸钾(KNO2)、亚硝酸铯(CsNO2)、亚硝酸铵(NH4NO2)；有机硝酸类或亚硝酸类化合物，如硝酸甲酯、硝酸二烷基咪唑
Figure BDA0002675007600000121
盐、硝酸胍、硝酸咪唑
Figure BDA0002675007600000123
盐、硝酸吡啶
Figure BDA0002675007600000122
盐、亚硝酸乙酯、亚硝酸丙酯、亚硝酸丁酯、亚硝酸戊酯、亚硝酸辛酯；有机硝基化合物，如硝基甲烷、硝基丙烷、硝基丁烷、硝基苯、二硝基苯、硝基吡啶、二硝基吡啶、硝基甲苯、二硝基甲苯和其组合构成的组中的至少一种，并且优选可以为硝酸锂。
此外，非水电解液还可以包含其它添加剂以改善充电/放电特性、阻燃性等。所述添加剂的实例可以为吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、(缩)甘醇二甲醚类、六甲基磷酸三酰胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N-取代的
Figure BDA0002675007600000124
唑烷酮、N,N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化铝、氟代碳酸亚乙酯(FEC)、丙烯磺内酯(PRS)、碳酸亚乙烯酯(VC)等。
本发明的锂硫二次电池可以通过将隔膜设置在正极与负极之间以形成电极组件并且将所述电极组件插入圆柱形电池壳或矩形电池壳中，然后注入电解质来制造。可选地，本发明的锂硫二次电池可以通过层压电极组件，将所述电极组件用电解质浸渗，将所得物放入电池壳中，然后将其密封来制造。
根据本发明的锂硫二次电池以由以下式4表示的ED因子值进行区分。
[式4]
ED因子＝V×SC因子×C/D
其中V为Li/Li+的标称放电电压(V)，D为电解液的密度(g/cm3)，C为在以0.1C倍率放电时的放电容量(mAh/g)，并且SC因子等于由以上式1定义的值。ED因子越高，实际上可以实现的锂硫二次电池的能量密度越高。根据本发明的一个实施方式，ED因子值可以为850以上，优选为870以上，更优选为891以上。在本发明中，ED因子值的上限不受特别限制，但是考虑到锂硫二次电池的实际实施方式，ED因子值可以为10000以下。ED因子值的范围意味着与常规的锂硫二次电池相比，根据本发明的锂硫二次电池可以实现改善的能量密度。
在下文中，提供优选的实施例以帮助理解本发明，但是提供以下实施例仅用于更好地理解本发明，并且本发明不限于此。
实施例
实施例1
在使用水作为溶剂的同时，通过球磨机混合硫、Super-P(SP)、导电材料和粘结剂以制备正极活性材料层形成用组合物。在这种情况下，使用DENKA炭黑作为导电材料，并且使用SBR和CMC的混合粘结剂作为粘结剂，并且硫和SP(9:1比率):导电材料:粘结剂的混合比按重量计为90:10:10。将所制备的正极活性材料层形成用组合物涂布到铝集电器上，然后干燥以制备正极(正极的能量密度：6.18mAh/cm2)。通过测量所制备的正极的电极重量和电极厚度(使用来自TESA公司的TESA-μHITE设备)而计算的正极活性材料层的孔隙率为74％。所述正极活性材料层的每单位面积的硫的质量为3.75mg/cm2。基于这些值计算的SC因子值为0.50。
在将通过上述方法制备的正极和负极面对放置之后，将具有20μm的厚度和45％的孔隙率的聚乙烯隔膜置于所述正极与所述负极之间。
之后，将电解液注入到壳中以制造锂硫二次电池。所述电解液是通过将双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)以3M的浓度溶解在有机溶剂中而制备的。所述有机溶剂是通过将丙腈(第一溶剂)和1H,1H,2'H,3H-十氟二丙基醚(第二溶剂)以3:7的重量比混合而获得的溶剂。所述第一溶剂的每单位体积的偶极矩为97.1D·mol/L，并且使用来自BROOKFIELDAMETEK公司的LVDV2T-CP粘度计测量的溶剂的粘度(25℃)为0.38cP。基于这些值计算的DV2因子为0.39。
实施例2
除了通过改变正极的制备条件，以使得正极活性材料层的孔隙率为74％，正极活性材料层的每单位面积的硫的质量为3.33mg/cm2，并且基于这些值计算的SC因子值为0.45的方式制备正极以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池。
比较例1
除了通过改变正极的制备条件，以使得正极活性材料层的孔隙率为78％，正极活性材料层的每单位面积的硫的质量为2.33mg/cm2，并且基于这些值计算的SC因子值为0.30的方式制备正极以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池。
比较例2
除了通过改变正极的制备条件，以使得正极活性材料层的孔隙率为76％，正极活性材料层的每单位面积的硫的质量为2.67mg/cm2，并且基于这些值计算的SC因子值为0.35的方式制备正极以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池。
比较例3
除了通过改变正极的制备条件，以使得正极活性材料层的孔隙率为75％，正极活性材料层的每单位面积的硫的质量为3.1mg/cm2，并且基于此计算的SC因子值为0.41的方式制备正极以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池。
比较例4
除了通过改变电解液的制备条件，使用通过将1M浓度的双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)和1重量％的LiNO3溶解在通过将1,3-二氧戊环和1,2-二甲氧基乙烷以1:1的体积比混合而制备的有机溶剂中而制备的电解液以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池。
比较例5
除了通过改变电解液的制备条件，使用通过将1M浓度的双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)和1重量％的LiNO3溶解在通过将1,3-二氧戊环和1,2-二甲氧基乙烷以1:1的体积比混合而制备的有机溶剂中而制备的电解液以外，以与实施例2中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池。
比较例6
除了通过改变电解液的制备条件，使用通过将1M浓度的双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)和1重量％的LiNO3溶解在通过将1,3-二氧戊环和1,2-二甲氧基乙烷以1:1的体积比混合而制备的有机溶剂中而制备的电解液以外，以与比较例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池。
比较例7
除了通过改变电解液的制备条件，使用通过将1M浓度的双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)和1重量％的LiNO3溶解在通过将1,3-二氧戊环和1,2-二甲氧基乙烷以1:1的体积比混合而制备的有机溶剂中而制备的电解液以外，以与比较例2中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池。
比较例8
除了通过改变电解液的制备条件，使用通过将1M浓度的双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)和1重量％的LiNO3溶解在通过将1,3-二氧戊环和1,2-二甲氧基乙烷以1:1的体积比混合而制备的有机溶剂中而制备的电解液以外，以与比较例3中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池。
实施例1和实施例2以及比较例1～比较例8的条件汇总于下表1中。
表1
Figure BDA0002675007600000161
实施例3
除了通过改变电解液的制备条件，使用二甲基乙酰胺代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述二甲基乙酰胺具有59.29D·mol/L的每单位体积的偶极矩、0.61cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的1.02的DV2因子值。
实施例4
除了通过改变电解液的制备条件，使用二甲基甲酰胺代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述二甲基甲酰胺具有71.04D·mol/L的每单位体积的偶极矩、0.51cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的0.71的DV2因子值。
实施例5
除了通过改变电解液的制备条件，使用γ-丁内酯代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述γ-丁内酯具有84.91D·mol/L的每单位体积的偶极矩、1.03cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的1.21的DV2因子值。
实施例6
除了通过改变电解液的制备条件，使用三乙胺代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述三乙胺具有136.8D·mol/L的每单位体积的偶极矩、0.42cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的0.31的DV2因子值。
实施例7
除了通过改变电解液的制备条件，使用1-碘丙烷代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述1-碘丙烷具有32.42D·mol/L的每单位体积的偶极矩、0.45cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的1.40的DV2因子值。
比较例9
除了通过改变电解液的制备条件，使用1,3-二氧戊环代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述1,3-二氧戊环具有33.66D·mol/L的每单位体积的偶极矩、0.7cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的2.07的DV2因子值。
比较例10
除了通过改变电解液的制备条件，使用1,2-二甲氧基乙烷代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述1,2-二甲氧基乙烷具有20.54D·mol/L的每单位体积的偶极矩、0.48cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的2.33的DV2因子值。
比较例11
除了通过改变电解液的制备条件，使用四氢呋喃代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述四氢呋喃具有25.79D·mol/L的每单位体积的偶极矩、0.58cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的2.24的DV2因子值。
比较例12
除了通过改变电解液的制备条件，使用二甲亚砜代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述二甲亚砜具有59.43D·mol/L的每单位体积的偶极矩、1.16cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的1.95的DV2因子值。
比较例13
除了通过改变电解液的制备条件，使用碳酸亚丙酯代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述碳酸亚丙酯具有96.13D·mol/L的每单位体积的偶极矩、1.71cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的1.77的DV2因子值。
比较例14
除了通过改变电解液的制备条件，使用碳酸二甲酯代替丙腈作为第一溶剂以外，以与实施例1中的方式相同的方式制造了锂硫二次电池，所述碳酸二甲酯具有5.74D·mol/L的每单位体积的偶极矩、0.57cP的溶剂粘度(25℃)和基于这些值计算的9.93的DV2因子值。
实施例1和实施例3～实施例7以及比较例9～比较例14的条件汇总于下表2中。计算NS因子值并且示于下表2中。
表2
第一溶剂 DV<sup>2</sup>因子 NS因子
实施例1 丙腈 0.39 0.78
实施例3 二甲基乙酰胺 1.02 2.04
实施例4 二甲基甲酰胺 0.71 1.42
实施例5 γ-丁内酯 1.21 2.42
实施例6 三乙胺 0.31 0.62
实施例7 1-碘丙烷 1.40 2.80
比较例9 1,3-二氧戊环 2.07 4.14
比较例10 1,2-二甲氧基乙烷 2.33 4.66
比较例11 四氢呋喃 2.24 4.48
比较例12 二甲亚砜 1.95 3.90
比较例13 碳酸亚丙酯 1.77 3.54
比较例14 碳酸二甲酯 9.93 19.86
实验例
实验例1
测量根据实施例1和实施例2以及比较例1～比较例8的锂硫二次电池的ED因子值并且示于表3和图1中。
表3
Figure BDA0002675007600000201
根据表3和图1，根据实施例1和实施例2的锂硫二次电池可以具有无法通过具有第二电解液的组成或0.41以下的SC因子的锂硫二次电池而实现的891以上的ED因子值。这意味着根据本发明的锂硫二次电池可以实现常规的锂硫二次电池无法实现的更高的能量密度。
实验例2
测量根据实施例1和实施例3～实施例7以及比较例9～比较例14的锂硫二次电池的ED因子值并且示于表4和图2中。
表4
第一溶剂 DV<sup>2</sup>因子 NS因子 ED因子
实施例1 丙腈 0.39 0.78 1004.6
实施例3 二甲基乙酰胺 1.02 2.04 939.4
实施例4 二甲基甲酰胺 0.71 1.42 968.8
实施例5 γ-丁内酯 1.21 2.42 924.7
实施例6 三乙胺 0.31 0.62 1019.5
实施例7 1-碘丙烷 1.40 2.80 917.4
比较例9 1,3-二氧戊环 2.07 4.14 567.6
比较例10 1,2-二甲氧基乙烷 2.33 4.66 667.0
比较例11 四氢呋喃 2.24 4.48 580.5
比较例12 二甲亚砜 1.95 3.90 376.0
比较例13 碳酸亚丙酯 1.77 3.54 352.4
比较例14 碳酸二甲酯 9.93 19.86 287.6
参照表4和图2，当以0.5的SC因子高度地负载硫时，在1.75以下的DV2因子或3.50以下的NS因子下可以显著改善锂硫二次电池的能量密度，如实施例1和实施例3～实施例7中那样。
对本发明的所有简单的修改和变化均落入本发明的范围内，并且本发明的具体保护范围根据所附权利要求将是显而易见的。

Claims (10)

1.一种锂硫二次电池，其包含正极、负极、隔膜和电解液，其中所述正极具有0.45以上的由以下式1表示的SC因子值：
[式1]
SC因子＝α×L/P
其中P为所述正极中正极活性材料层的孔隙率(％)，L为所述正极中正极活性材料层的每单位面积的硫的质量(mg/cm2)，并且α为10(常数)。
2.根据权利要求1所述的锂硫二次电池，其中所述电解液包含溶剂和锂盐，并且所述溶剂包含具有1.75以下的由以下式2表示的DV2因子值的第一溶剂和作为氟化醚类溶剂的第二溶剂，
[式2]
DV2因子＝γ×μ/DV
其中DV为每单位体积的偶极矩(D·mol/L)，μ为所述溶剂的粘度(cP，25℃)，并且γ为100(常数)。
3.根据权利要求2所述的锂硫二次电池，其中所述第一溶剂具有1.5以下的DV2因子值。
4.根据权利要求2所述的锂硫二次电池，其中所述锂硫二次电池具有3.5以下的由以下式3表示的NS因子值：
[式3]
NS因子＝DV2因子/SC因子
其中SC因子等于由以上式1定义的值，并且DV2因子等于由以上式2定义的值。
5.根据权利要求1所述的锂硫二次电池，其中所述锂硫二次电池具有850以上的由以下式4表示的ED因子值：
[式4]
ED因子＝V×SC因子×C/D
其中V为Li/Li+的标称放电电压(V)，D为电解液的密度(g/cm3)，C为在以0.1C倍率放电时的放电容量(mAh/g)，并且SC因子等于由以上式1定义的值。
6.根据权利要求2所述的锂硫二次电池，其中所述第一溶剂选自由丙腈、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、γ-丁内酯、三乙胺、1-碘丙烷和其组合构成的组。
7.根据权利要求2所述的锂硫二次电池，其中所述第二溶剂选自由1H,1H,2'H,3H-十氟二丙基醚、二氟甲基2,2,2-三氟乙基醚、1,2,2,2-四氟乙基三氟甲基醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基二氟甲基醚、1H,1H,2'H,3H-十氟二丙基醚、五氟乙基2,2,2-三氟乙基醚、1H,1H,2'H-全氟二丙基醚和其组合构成的组。
8.根据权利要求2所述的锂硫二次电池，其中所述溶剂含有1重量％至50重量％的量的所述第一溶剂。
9.根据权利要求2所述的锂硫二次电池，其中所述溶剂含有50重量％至99重量％的量的所述第二溶剂。
10.根据权利要求2所述的锂硫二次电池，其中所述溶剂以3:7至1:9的重量比包含所述第一溶剂和所述第二溶剂。
CN201980018365.8A 2018-10-26 2019-10-24 锂硫二次电池 Pending CN111837260A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180128729 2018-10-26
KR10-2018-0128729 2018-10-26
KR1020190131538A KR20200047365A (ko) 2018-10-26 2019-10-22 리튬-황 이차전지
KR10-2019-0131538 2019-10-22
PCT/KR2019/014039 WO2020085811A1 (ko) 2018-10-26 2019-10-24 리튬-황 이차전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111837260A true CN111837260A (zh) 2020-10-27

Family

ID=70733918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980018365.8A Pending CN111837260A (zh) 2018-10-26 2019-10-24 锂硫二次电池

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210104745A1 (zh)
EP (1) EP3751640A4 (zh)
JP (1) JP7065990B2 (zh)
KR (1) KR20200047365A (zh)
CN (1) CN111837260A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113039670A (zh) * 2019-01-16 2021-06-25 株式会社Lg化学 锂二次电池

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112585782A (zh) * 2018-11-22 2021-03-30 株式会社Lg化学 锂硫二次电池
JP7334253B2 (ja) 2019-01-16 2023-08-28 エルジー エナジー ソリューション リミテッド リチウム二次電池
WO2024073410A1 (en) * 2022-09-27 2024-04-04 Sepion Technologies, Inc. Ternary solvent electrolytes for high voltage and high rate lithium batteries

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105993093A (zh) * 2013-12-03 2016-10-05 株式会社爱发科 锂硫二次电池
CN106233482A (zh) * 2014-04-23 2016-12-14 株式会社Lg化学 有机无机混合太阳能电池
WO2017099420A1 (ko) * 2015-12-08 2017-06-15 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
JP2017178859A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 三菱ケミカル株式会社 リチウム塩及びその混合物、並びにこれらを用いた非水系電解液及び蓄電デバイス

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003054986A1 (fr) * 2001-12-21 2003-07-03 Sanyo Electric Co.,Ltd. Accumulateur secondaire a electrolyte non aqueux
US9748572B2 (en) * 2012-06-18 2017-08-29 Uchicago Argonne, Llc Ultrasound assisted in-situ formation of carbon/sulfur cathodes
WO2015160334A1 (en) * 2014-04-15 2015-10-22 Uchicago Argonne, Llc Lithium-sulfur batteries
US11482731B2 (en) * 2014-05-02 2022-10-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electrolytic solution, battery, battery pack, electronic device, electric vehicle, electricity storage device and electric power system
KR102006720B1 (ko) * 2016-05-02 2019-08-02 주식회사 엘지화학 폴리도파민을 함유하는 전해액, 이를 포함하는 리튬-황 전지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105993093A (zh) * 2013-12-03 2016-10-05 株式会社爱发科 锂硫二次电池
CN106233482A (zh) * 2014-04-23 2016-12-14 株式会社Lg化学 有机无机混合太阳能电池
WO2017099420A1 (ko) * 2015-12-08 2017-06-15 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
JP2017178859A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 三菱ケミカル株式会社 リチウム塩及びその混合物、並びにこれらを用いた非水系電解液及び蓄電デバイス

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. CUISINIER ET AL.: "Unique behaviour of nonsolvents for polysulphides in lithium–sulphur batteries", 《ENERGY ENVIRON. SCI.》 *
XIAOFEI YANG ET AL.: "Structural Design of Lithium–Sulfur Batteries: From Fundamental Research to Practical Application", 《ELECTROCHEMICAL ENERGY REVIEWS》 *
程能林: "《溶剂手册第2版》", 化学工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113039670A (zh) * 2019-01-16 2021-06-25 株式会社Lg化学 锂二次电池

Also Published As

Publication number Publication date
US20210104745A1 (en) 2021-04-08
JP7065990B2 (ja) 2022-05-12
EP3751640A1 (en) 2020-12-16
KR20200047365A (ko) 2020-05-07
EP3751640A4 (en) 2021-06-16
JP2021516421A (ja) 2021-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10930975B2 (en) Electrolyte for lithium-sulfur battery and lithium-sulfur battery comprising same
CN111837260A (zh) 锂硫二次电池
KR20170092455A (ko) 리튬-설퍼 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지
US11646457B2 (en) Method for improving lifetime of lithium-sulfur battery
US20210328209A1 (en) Lithium-sulfur secondary battery
US20220115662A1 (en) Sulfur-carbon composite, and cathode for lithium secondary battery and lithium secondary battery which comprise same
CN111837264B (zh) 锂二次电池用锂金属的预处理方法
WO2019059698A2 (ko) 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-이차 전지
US20230163359A1 (en) Lithium-sulfur secondary battery comprising cyclic carbonate-containing electrolyte
KR20160009427A (ko) 리튬 이차전지용 전해액 및 이를 구비하는 리튬 이차전지
CN115917828A (zh) 锂二次电池
KR20200117752A (ko) 리튬-황 이차전지
KR20220057307A (ko) 리튬 비스(옥살레이트)보레이트를 함유하는 전해질을 포함하는 리튬-황 이차전지
KR20220057283A (ko) 1,3-프로판 설톤을 함유하는 전해질을 포함하는 리튬-황 이차전지
KR20190033453A (ko) 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-이차 전지
KR20210003575A (ko) 리튬-황 이차전지
US20220231342A1 (en) Lithium secondary battery
KR101505386B1 (ko) 알루미늄 전극용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR20210003581A (ko) 리튬-황 이차전지
KR20210003587A (ko) 리튬-황 이차전지
US20230198023A1 (en) Lithium-sulfur secondary battery comprising electrolyte containing borate-based lithium salt
US20230133857A1 (en) Lithium-sulfur secondary battery comprising electrolyte containing s-o-based cyclic compound
KR20200110160A (ko) 리튬 이차전지
CN113692666A (zh) 锂硫二次电池
KR20220057297A (ko) 에틸렌 설페이트를 함유하는 전해질을 포함하는 리튬-황 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220321

Address after: Seoul, South Kerean

Applicant after: LG Energy Solution,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Applicant before: LG CHEM, Ltd.

TA01 Transfer of patent application right