CN1288789C - 用于锂二次电池的电解液及包含它的锂二次电池 - Google Patents

用于锂二次电池的电解液及包含它的锂二次电池 Download PDF

Info

Publication number
CN1288789C
CN1288789C CNB031272827A CN03127282A CN1288789C CN 1288789 C CN1288789 C CN 1288789C CN B031272827 A CNB031272827 A CN B031272827A CN 03127282 A CN03127282 A CN 03127282A CN 1288789 C CN1288789 C CN 1288789C
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrolyte
lithium
compound
secondary battery
cation
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB031272827A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1495957A (zh
Inventor
郑镛洲
金奭
金占迪
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.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co 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 Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of CN1495957A publication Critical patent/CN1495957A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1288789C publication Critical patent/CN1288789C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • 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
    • 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
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
    • H01M6/162—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
    • H01M6/168—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by additives
    • 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

一种锂二次电池中的电解液，包括具有下面化学式1的阳离子的烷基铵盐，锂盐，及有机溶剂，其中R1到R4独立地为C1～C6烷基，C2～C6烯基，或者它们的取代基。由于高速下平均放电电压的增加，使得锂二次电池具有改善了的循环寿命，高速特性，及高能量密度。

Description

用于锂二次电池的电解液及 包含它的锂二次电池
                  相关申请的变叉引用
本申请基于2002年9月12日提交韩国知识产权局的韩国专利申请第2002-55319号，其内容引入本文作为参考。
                        技术领域
本发明涉及一种用于锂二次电池的电解液及包含这种电解液的锂二次电池，更具体地，本发明涉及一种用于这样的锂-硫电池的电解液，该锂-硫电池因为平均放电电压的提高而具有优良的电化学性能如电池容量，高速性能，循环寿命，及能量密度。
                        背景技术
随着便携式电子设备的发展，对于重量更轻容量更高的二次电池的需求也相应的增加了。为了满足这些需求，前景最好的就是具有由硫基化合物构成的正极的锂-硫电池。
锂-硫电池使用具有硫-硫键的硫基化合物作为正极活性物质，使用锂金属或碳基化合物作为负极活性物质。碳基化合物能够可逆地嵌入或脱嵌金属离子如锂离子。放电(即电化学还原)时，硫-硫键断开，使得硫(S)的氧化数降低。充电(即电化学氧化)时，硫-硫键重新形成，使得S的氧化数升高。在充电过程中，电能以化学能的形式储存在电池中，并且在放电过程中，转化回到电能。
就比密度而言，由于锂具有3830mAh/g的比容量，硫具有1675mAh/g的比容量，因此锂-硫电池是目前开发的电池中最具有吸引力的。而且，硫基化合物较其它材料的成本低并对环境友好。
尽管如此，锂-硫电池在商业上还没有得到广泛的应用。这些电池不能商业化的一个原因是在重复循环中硫的利用率太差，使得容量很低。硫的利用率是指电池的电化学氧化还原反应所涉及的硫的量与所加注的硫的总量的比率。而且，硫在氧化还原反应时扩散到电解液中，导致循环寿命特性恶化。因此，除非电解液合适，否则硫的还原产物即硫化锂(Li2S)就发生沉积，导致其不能参与进一步的电化学反应。
美国专利6030720公开了一种液体电解质溶剂，包括具有通式R1(CH2CH2O)nR2的主溶剂，及供体数为15或更大的供体溶剂，式中n的范围为2～10，R1和R2为不同或相同的烷基或烷氧基。而且，主溶剂包括液体电解质溶剂，该液体电解质溶剂包括冠醚，穴状配体，及供体溶剂中的至少一种，这些溶剂均为放电后产生负极电解液的溶剂。然而，尽管使用这种电解液，锂-硫电池仍不能得到令人满意的容量，高速性能或循环寿命特性。
根据目前的研究，盐与有机溶剂的电解液可以提供具有高离子电导性和高氧化电势的锂离子电池。在这样的锂离子电池中，主要用到的是如LiClO4，LiBF4或LiPF6的锂盐。美国专利5827602公开了具有锂盐的非水电池，该锂盐包括三氟甲磺酸盐(triflate)，酰亚胺或甲基化物基的阴离子。前述电解液对锂离子电池具有良好的性能。但是，在锂-硫电池中，该电解液由于使电池性能恶化而带来了问题。这种恶化是由于在碳酸酯基电解液中多硫化物的电化学反应非常不稳定所致，上述电解液是锂离子电池中最常用的电解液。因此，锂-硫电池不能有效地使用锂离子电池中的电解液。可用于锂-硫电池的电解液需要稳定的与多硫化物的电化学反应，并且要求通过反应产生的高浓度的多硫化物能够溶解。锂二次电池的特性取决于盐与溶剂的种类和组成。到目前为止，还没有开发出来能够改善锂二次电池，特别是锂-硫电池的循环寿命和高速特性的合适种类和组成的盐和溶剂。
                        发明内容
本发明一方面提供一种用于具有良好的循环寿命特性和高速性能的锂-硫电池的电解液。
本发明另一方面提供一种包括这种电解液的锂-硫电池。
本发明其它的方面和优点将部分地在下面的描述中阐明，而另一部分从描述中是显而易见的，或可以通过本发明的实践而得知。
为了实现上述和/或其它方面，本发明提供了一种用在锂二次电池中的电解液，其包括具有下面化学式1的阳离子的烷基铵盐，锂盐和有机溶剂：
化学式1
Figure C0312728200061
其中，R1到R4分别是C1～C6烷基，C2～C6烯基，或者它们的取代基。
根据本发明的另一实施方案提供一种包含电解液的锂二次电池，所述电解液包括具有化学式1的烷基铵盐，锂盐和有机溶剂。
                        附图说明
通过下面结合附图对优选实施例的描述，本发明的这些和其它的方面和优点将变得明显并更容易理解，其中：
图1是根据本发明实施方案的电池的透视图；
图2是根据本发明实施例1和2及对比例1制备的电池的放电特性曲线图；和
图3是根据本发明实施例2及对比例1制备的电池的循环寿命特性曲线图。
                        具体实施方式
现将详述本发明的优选实施方案，其实施例图示于附图中，其中相同的附图标记始终代表相同的元件。下面描述这些实施方案，以便参照附图解释本发明。
当锂-硫电池放电时，元素硫(S8)还原成硫化物(S-2)或多硫化物(Sn -1，Sn -2，其中n≥2)。因而，锂-硫电池使用元素硫，硫化锂(Li2S)或多硫化锂(Li2Sn，其中n＝2，4，6或8)作为正极活性物质。其中，元素硫具有低极性，而硫化锂和多硫化锂具有高极性。此外，硫化锂处于沉淀状态，但多硫化锂处于溶解状态。为了与各种状态的硫基材料进行电化学反应，选择一种合适的电解液以溶解各种硫基材料是很重要的。按照惯例，锂-硫电池中所用的电解液是能够溶解固相锂盐的有机溶剂。
根据本发明的第一实施方案，用于锂二次电池的电解液包括具有下面化学式1的阳离子的烷基铵盐，锂盐，及有机溶剂：
化学式1
Figure C0312728200071
其中，R1到R4分别是C1～C6烷基，C2～C6烯基，或者它们的取代基。
烷基铵盐优选地包括四烷基铵阳离子，如四乙基铵阳离子(TEA+)，四丁基铵阳离子(TBA+)，四己基铵阳离子(THA+)等，或者取代的四乙基铵阳离子。
与阳离子结合的阴离子选自：二(全氟乙基磺酰)亚胺(N(C2F5SO2)2 -，Beti)，二(三氟甲基磺酰)亚胺(N(CF3SO2)2 -，Im)，三(三氟甲基磺酰)甲基化物(C(CF3SO2)2 -，Me)，三氟甲磺酰亚胺，三氟甲基磺酰亚胺，三氟甲基磺酸根，AsF9 -，ClO4 -，PF6 -，及BF4 -。
烷基铵盐以0.1～0.8M的浓度使用。当烷基铵盐的浓度小于0.1M时，高速性能和循环寿命特征恶化，比仅包括锂盐的传统的电解液的高速性能和循环寿命特征要低。当浓度超过0.8M时，烷基铵盐的溶解性降低，并因此恶化了电解液的电导率。
烷基铵盐的用量为全部电解液的1～15wt％。当烷基铵盐的用量小于1wt％时，则不能实现添加的效果，同时，当烷基铵盐的用量超过15wt％时，则部分烷基铵盐不溶解。
本发明的优选实施方案的电解液进一步包括锂盐。锂盐的例子包括LiPF6，LiBF4，LiSbF6，LiAsF6，LiClO4，LiCF3SO3，Li(CF3SO2)2N，LiC4F9SO3，LiSbF6，LiAlO4，LiAlCl4，LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(其中，x和y是自然数)，LiCl，及LiI。其中，优选六氟磷酸锂(LiPF6)，四氟硼酸锂(LiBF4)，六氟砷酸锂(LiAsF6)，高氯酸锂(LiClO4)，二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)，二(全氟乙基磺酰)亚胺锂(LiN(C2F5SO2)2)，三氟甲磺酸锂(CF3SO3Li)等。
锂盐以0.1～2M的浓度使用。当浓度超过2M时，锂盐不能完全地溶解，并且电解液的电导率下降。
优选烷基铵盐和锂盐以1∶9～8∶2的摩尔比使用。当烷基铵盐的摩尔比小于1/10时，高速性能和循环寿命特征恶化，比仅包括锂盐的传统的电解液的高速性能和循环寿命特征要低。当该摩尔比超过8/10时，烷基铵盐的溶解性降低，从而导致电解液的电导率恶化。
本发明的电解液包括一种有机溶剂。该有机溶剂包括用于锂二次电池的常规有机溶剂。用于锂-硫电池的有机溶剂的例子包括二甲氧基乙烷，二氧戊环等。有机溶剂的含量为整个电解液体积的70～98％。当有机溶剂的容量小于体积的70％时，电解液的粘性过度地高。当有机溶剂的容量超过体积的98％时，盐的浓度过度地减小了，导致电解液电导率下降。
有机溶剂或者是单组分溶剂或者是包含两个或多个有机组分的混合有机溶剂，如本发明的电解液中那样。根据本发明的使用混合有机溶剂的实施方案，该混合有机溶剂包括至少两组选自弱极性溶剂组，强极性溶剂组和锂保护溶剂组中的溶剂。但是，该混合有机溶剂不必在所有情况下都包括该至少两组。
这里用到的术语“弱极性溶剂”表示溶解元素硫且介电常数小于15的溶剂。弱极性溶剂选自芳基化合物，二环醚，及无环碳酸酯。
这里用到的术语“强极性溶剂”表示溶解多硫化锂且介电常数大于15的溶剂。强极性溶剂选自二环碳酸酯化合物，亚砜化合物，内酯化合物，酮化合物，酯化合物，硫酸酯化合物，及亚硫酸酯化合物。
这里用到的术语“锂保护溶剂”被定义为这样的溶剂，其为锂金属表面提供有效的保护层(即稳定的固体电解液界面(SEI)层)，且循环效率为50％或更大。锂保护溶剂选自饱和醚化合物，不饱和醚化合物，包含N、O或S的杂环化合物，及其组合。
弱极性溶剂的例子包括，但并不限定于，二甲苯，二甲氧基乙烷，2-甲基四氢呋喃，碳酸二乙酯，碳酸二甲酯，甲苯，二甲醚，二乙醚，二甘醇二甲醚，四甘醇二甲醚(tetraglyme)等。
强极性溶剂的例子包括，但并不限定于，六甲基磷酰三胺，γ-丁内酯，乙腈，碳酸亚乙酯，碳酸亚丙酯，N-甲基吡咯烷酮，3-甲基-2-噁唑烷酮，二甲基甲酰胺，环丁砜，二甲基乙酰胺，二甲亚砜，硫酸二甲酯，乙二醇二乙酸酯，亚硫酸二甲酯，乙二醇亚硫酸酯等。
锂保护溶剂的例子包括，但并不限定于，四氢呋喃，环氧乙烷，二氧戊环，3，5-二甲基异噁唑，2，5-二甲基呋喃，呋喃，2-甲基呋喃，1，4-氧丙环，4-甲基二氧戊环等。
如图1中所示，根据本发明实施例的锂二次电池1包括电极组件5，该电极组件5包含一个正极2，一个负极4和一个插在正极2和负极4之间的隔板。本发明的电解液3配置在阳和负极2和4之间。正极2和负极4分别通过将生料涂覆在一集电体上并将其压缩而构成，该生料包括活性材料，粘合材料和随意的一种导电材料。常规锂二次电池中使用的任何活性材料，粘合材料和导电材料都可以用于本发明的电池中。
例如，在锂二次电池是锂-硫电池的情况下，正极活性物质包括元素硫，Li2Sn(n≥1)，在负极电解液中溶解的Li2Sn(n≥1)，有机金属硫化物和碳-硫聚合物((C2Sx)n:x＝2.5～50，n≥2)；负极活性物质包括可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料，通过与锂离子进行反应而可逆地形成含锂化合物的材料，锂金属和锂合金。
由于增加了平均放电电压，因此，含有本发明电解液的锂二次电池提高了循环寿命，高速特性和高能量密度。
在下文中，将参考特殊的实例来详细地解释本发明。但是这些特殊的实例不能被解释为是对本发明和其等效的范围的限定。
实施例1
将67.5wt％的元素硫，11.4wt％的作为导电材料的ketjen碳黑，及21.1wt％的作为粘合剂的聚环氧乙烷混合于乙腈溶剂中，制得锂硫电池的正极活性物质浆液。将该浆液涂布在碳涂布的铝集电体上。在真空炉中，于60℃下，将浆液涂布的集电体干燥12小时以上。由此制得尺寸为25×50mm2的电流密度为2mAh/cm2的正极。
将正极，真空干燥的隔板和负极层压在一起并转移至盒型电池壳中。将0.7M的LiSO3CF3和0.3M的四丁基铵六氟磷酸盐(TBAPF6)溶解于体积比为8∶2的二甲氧基乙烷/二氧戊环的混合溶剂中，得到电解液。将该电解液注入所述的盒型电池壳中。然后，将该电池壳密封，从而制得盒型的锂-硫试验电池。
实施例2
按与实施例1相同的方法制备电池，只是采用溶解于体积比为8∶2的二甲氧基乙烷/二氧戊环的混合溶剂中0.5M的LiSO3CF3和0.5M的四丁基铵六氟磷酸盐(TBAPF6)所形成的电解液。
对比例1
按与实施例相同的方法制备电池，只是采用溶解于体积比为8∶2的二甲氧基乙烷/二氧戊环的混合溶剂中1.0M的LiSO3CF3的电解液。
电化学特性的评价
在室温下，评价根据实施例1和2以及对比例1的试验电池的循环寿命特性。由于试验电池在电池形成时已经充电，所以首先将锂硫电池以0.2mA/cm2的放电电流密度放电一个循环。为了监测容量随放电电流的变化，将充电电流密度设定为0.4mA/cm2，并将放电电流密度改变至0.2，0.4，1.0，及2.0mA/cm2(C速度分别为0.1C，0.2C，0.5C和1C)一个循环，然后将放电电流密度设定为1.0mA/cm2(0.5C)，接着充电和放电30个循环。第一至第五循环是电池形成过程，实际的循环寿命评价是在第六周期后进行的。放电截止电压设定为1.5～2.8V。
图2示出在根据实施例1和2以及对比例1的电池的第六周期的放电曲线。如这里用到的，中间电压指在零容量和最大容量之间的近似中间的位置的电压值。如图2中所示，根据实施例1和2的电池具有比对比例1的电池高的中间电压。图3示出通过根据实施例2和对比例1的电池周期数得到的循环寿命特性。如图3中所示，根据实施例2的电池具有比对比例1的电池好的循环寿命特性。
由于以高比率增加了平均放电电压，因此，根据本发明的锂二次电池提高了这种锂二次电池的循环寿命，高速特性和高能量密度。
尽管已经参考优选实施例详细地描述了本发明，但本领域的技术人员可以理解的是，在不脱离如所附的权利要求所阐明的本发明的精神和范围的情况下，可以对其做出各种修改和替换。
尽管已经示出并描述了本发明的几个优选实施例，但本领域的技术人员可以理解的是，在不脱离本发明的原理和精神，以及在权利要求和与它们等效的限定出的范围的情况下，可以在实施例中做出各种变化。

Claims (16)

1.一种用于锂二次电池的电解液，包括具有下面化学式1的阳离子的烷基铵盐，锂盐，及有机溶剂：
化学式1
Figure C031272820002C1
其中，R1到R4各自独立地为C1～C6烷基，C2～C6烯基，取代的C1～C6烷基，或者取代的C2～C6烯基。
2.根据权利要求1的电解液，其中该烷基铵盐包括四烷基铵阳离子或取代的四乙基铵阳离子。
3.根据权利要求2的电解液，其中所述四烷基铵阳离子选自四乙基铵阳离子TEA+，四丁基胺阳离子TBA+，及四己基铵阳离子THA+。
4.根据权利要求1的电解液，其中与所述阳离子结合的阴离子为选自下列中的至少一种：二(全氟乙基磺酰)亚胺N(C2F5SO2)2-，二(三氟甲基磺酰)亚胺N(CF3SO2)2 -，三(三氟甲基磺酰)甲基化物C(CF3SO2)2 -，三氟甲磺酰亚胺，三氟甲基磺酰亚胺，三氟甲基磺酸根，AsF9 -，ClO4 -，PF6 -，及BF4 -。
5.根据权利要求1的电解液，其中所述烷基铵盐的浓度为0.1～0.8M。
6.根据权利要求1的电解液，其中所述烷基铵盐的用量为全部电解液的1～15wt％。
7.根据权利要求1的电解液，其中所述锂盐包括下列中的至少一种：LiPF6，LiBF4，LiSbF6，LiAsF6，LiClO4，LiCF3SO3，Li(CF3SO2)2N，LiC4F9SO3，LiSbF6，LiAlO4，LiAlCl4，LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)、其中x和y是自然数，LiCl，及LiI。
8.根据权利要求1的电解液，其中所述锂盐的浓度为0.1～2M。
9.根据权利要求1的电解液，其中所述烷基铵盐与锂盐的摩尔比为1∶9～2∶8。
10.根据权利要求1的电解液，其中所述有机溶剂包括下列中的至少一种：二甲氧基乙烷，二氧戊环，及其混合物。
11.根据权利要求1的电解液，其中所述有机溶剂的用量为全部电解液体积的70～98％。
12.根据权利要求1的电解液，其中所述有机溶剂包括选自弱极性溶剂组，强极性溶剂组，及锂保护溶剂组中的至少两组。
13.根据权利要求12的电解液，其中：
所述弱极性溶剂选自芳基化合物，二环醚，及无环的碳酸酯；
所述强极性溶剂选自二环碳酸酯化合物，亚砜化合物，内酯化合物，酮化合物，酯化合物，硫酸酯化合物，及亚硫酸酯化合物；和
所述锂保护溶剂选自饱和醚化合物，不饱和醚化合物，包括N、O和S的杂环化合物，及其组合。
14.根据权利要求1的电解液，其中该电解液用于锂-硫电池中。
15.一种包含电解液的锂二次电池，所述电解液包括具有下面化学式1的阳离子的烷基铵盐，锂盐，及有机溶剂：
化学式1
Figure C031272820003C1
其中，R1到R4各自独立地为C1～C6烷基，C2～C6烯基，取代的C1～C6烷基，或者取代的C2～C6烯基。
16.根据权利要求15的锂二次电池，其中该电池为锂-硫电池。
CNB031272827A 2002-09-12 2003-09-12 用于锂二次电池的电解液及包含它的锂二次电池 Expired - Fee Related CN1288789C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR0055319/02 2002-09-12
KR0055319/2002 2002-09-12
KR10-2002-0055319A KR100467453B1 (ko) 2002-09-12 2002-09-12 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1495957A CN1495957A (zh) 2004-05-12
CN1288789C true CN1288789C (zh) 2006-12-06

Family

ID=31987409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031272827A Expired - Fee Related CN1288789C (zh) 2002-09-12 2003-09-12 用于锂二次电池的电解液及包含它的锂二次电池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7247404B2 (zh)
JP (1) JP2004103558A (zh)
KR (1) KR100467453B1 (zh)
CN (1) CN1288789C (zh)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100463181B1 (ko) * 2002-07-12 2004-12-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬-설퍼 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지
AU2003284626A1 (en) * 2002-11-29 2004-06-23 Yuasa Corporation Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte battery
US7722988B2 (en) * 2005-08-16 2010-05-25 Eveready Battery Company, Inc. All-temperature LiFeS2 battery with ether and low concentration LiI electrolyte
JP5466364B2 (ja) * 2004-12-02 2014-04-09 オクシス・エナジー・リミテッド リチウム・硫黄電池用電解質及びこれを使用するリチウム・硫黄電池
KR101353363B1 (ko) * 2005-01-18 2014-02-18 옥시스 에너지 리미티드 황 또는 황 화합물을 사용한 전지용 전해질 조성물에 관한개선
US20070129568A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-07 Ngimat, Co. Ionic liquids
CN101401231B (zh) * 2006-03-08 2011-08-03 株式会社Lg化学 性能改进的锂二次电池
CN100423356C (zh) * 2006-04-20 2008-10-01 武汉大学 锂-硫电池电解液及其可充锂-硫电池
CN100466370C (zh) * 2007-06-25 2009-03-04 中南大学 一种超级电容电池用电解液
WO2011015264A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-10 Merck Patent Gmbh Electrolyte system
CN102280664B (zh) * 2010-06-09 2015-07-22 中国科学院物理研究所 一种电解液及含有该电解液的二次锂电池和电容器
CN102412417A (zh) * 2010-09-20 2012-04-11 华中科技大学 一种改善锂离子电池高温电化学性能的非水电解液及其应用
CN102983353B (zh) * 2011-09-02 2015-09-16 中国科学院物理研究所 一种锂二次电池及其制备方法
EP2629352A1 (en) 2012-02-17 2013-08-21 Oxis Energy Limited Reinforced metal foil electrode
CN104221203B (zh) 2012-03-19 2017-04-12 国立大学法人横浜国立大学 碱金属‑硫系二次电池
JP6004468B2 (ja) * 2012-07-09 2016-10-05 国立大学法人横浜国立大学 アルカリ金属−硫黄系二次電池及び二次電池用電解液
CN103454589B (zh) * 2012-06-04 2016-01-27 中国科学院深圳先进技术研究院 电动汽车的电池模块性能检测方法
ES2546609T3 (es) 2013-03-25 2015-09-25 Oxis Energy Limited Un método para cargar una celda de litio-azufre
EP2784852B1 (en) 2013-03-25 2018-05-16 Oxis Energy Limited A method of charging a lithium-sulphur cell
EP2784850A1 (en) 2013-03-25 2014-10-01 Oxis Energy Limited A method of cycling a lithium-sulphur cell
GB2517228B (en) 2013-08-15 2016-03-02 Oxis Energy Ltd Laminate cell
WO2015092380A1 (en) 2013-12-17 2015-06-25 Oxis Energy Limited Electrolyte for a lithium-sulphur cell
WO2015092384A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-25 Oxis Energy Limited A lithium-sulphur cell
CN106537660B (zh) 2014-05-30 2020-08-14 奥克斯能源有限公司 锂硫电池
DE102014219414A1 (de) * 2014-09-25 2016-05-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrochemische Zelle, Elektrolyt geeignet zum Befüllen einer elektrochemischen Zelle, Verfahren zum Herstellen einer elektrochemischen Zelle und Verfahren zum Betreiben einer elektrochemischen Zelle
US10756390B2 (en) * 2014-11-20 2020-08-25 Ses Holdings Pte. Ltd. Concentrated electrolyte solution
KR102379565B1 (ko) 2014-12-22 2022-03-29 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지용 전해액 및 이를 구비한 리튬 이차전지
KR102402390B1 (ko) * 2014-12-22 2022-05-27 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지용 전해액 및 이를 구비한 리튬 이차전지
SE540074C2 (en) * 2017-03-31 2018-03-13 An electrochemical device and method for charging the electrochemical device
CN112216866A (zh) * 2020-09-03 2021-01-12 南方科技大学 一种抑制锂枝晶生长的电解液及其含锂电池
JP2023184278A (ja) * 2022-06-17 2023-12-28 トヨタ自動車株式会社 アルカリ金属イオン伝導体、アルカリ金属イオン電池、及び、アルカリ金属イオン伝導体の製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4520084A (en) * 1984-06-07 1985-05-28 Standard Oil Company (Indiana) Etched metal electrodes and their use in nonaqueous electrochemical cells
US4753859A (en) * 1987-10-13 1988-06-28 American Telephone And Telegraph Company, At&T Laboratories Nonaqueous cell
JPH02281572A (ja) * 1989-04-24 1990-11-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池用電解液
US5527640A (en) * 1992-11-25 1996-06-18 The Regents Of The University Of California, Office Of Technology Transfer Electrochemical supercapacitors
US6030720A (en) 1994-11-23 2000-02-29 Polyplus Battery Co., Inc. Liquid electrolyte lithium-sulfur batteries
JPH08245493A (ja) * 1995-03-07 1996-09-24 Mitsubishi Chem Corp 常温溶融塩
US5827602A (en) 1995-06-30 1998-10-27 Covalent Associates Incorporated Hydrophobic ionic liquids
JPH10168028A (ja) * 1996-12-10 1998-06-23 Mitsubishi Chem Corp 常温溶融塩及びそれを用いた電気化学的デバイス
JP2001123073A (ja) * 1999-10-28 2001-05-08 Toyobo Co Ltd 高分子電解質ゲル組成物およびその製造法
JP2001297949A (ja) * 2000-04-12 2001-10-26 Meidensha Corp ゲル電解質

Also Published As

Publication number Publication date
CN1495957A (zh) 2004-05-12
KR100467453B1 (ko) 2005-01-24
US20040053129A1 (en) 2004-03-18
US7247404B2 (en) 2007-07-24
JP2004103558A (ja) 2004-04-02
KR20040023880A (ko) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1288789C (zh) 用于锂二次电池的电解液及包含它的锂二次电池
CN1269254C (zh) 锂二次电池
CN100346526C (zh) 非水电解液及包含它的锂二次电池
CN1274053C (zh) 有机电解液和使用它的锂电池
CN1487620A (zh) 锂硫电池电解液及包含这种电解液的锂硫电池
KR100599650B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR20070085575A (ko) 리튬-황 전지용 전해질 및 그것을 사용한 리튬-황 전지
CN1925207A (zh) 高倍率锂离子电池用电解液
CN1412882A (zh) 用于锂－硫电池的电解质和含有该电解质的锂－硫电池
CN1822423A (zh) 锂二次电池的电解液及含有该电解液的锂二次电池
KR101201136B1 (ko) 리튬 이차 전지용 양극 슬러리 조성물 및 이를 이용한 리튬이차 전지
CN1753234A (zh) 一种非水电解液及其锂离子二次电池
CN101107733B (zh) 关于使用硫或硫化合物的电池的电解质组合物的改进
CN112635827B (zh) 一种电解液添加剂及含有该添加剂的电解液、锂离子电池
CN1610179A (zh) 有机电解溶液和使用该有机电解溶液的锂电池
JP4076738B2 (ja) リチウム電池及びリチウムイオン電池用電解質、その電解液または固体電解質並びに、リチウム電池またはリチウムイオン電池
JP2015162304A (ja) 非水電解質電池
JP2005235683A (ja) ゲルポリマー電解質およびリチウム二次電池
JP4076748B2 (ja) リチウム電池及びリチウムイオン電池用電解質、その電解液または固体電解質並びに、リチウム電池またはリチウムイオン電池
CN103715459A (zh) 锂离子二次电池及其电解液
JP4104290B2 (ja) 電気化学ディバイス用電解質、その電解液または固体電解質並びに電池
JP4104293B2 (ja) 電気化学ディバイス用電解質、その電解液または固体電解質並びに電池
KR100370386B1 (ko) 리튬 전지용 비수전해액
JP4104292B2 (ja) 電気化学ディバイス用電解質、その電解液または固体電解質並びに電池
JP4104289B2 (ja) 電気化学ディバイス用電解質、その電解液または固体電解質並びに電池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee