DE102006055770A1

DE102006055770A1 - Elektrolyt zur Verwendung in elektrochemischen Zellen

Info

Publication number: DE102006055770A1
Application number: DE102006055770A
Authority: DE
Inventors: Heiner Jakob Gores; Michael Multerer; Hans-Georg Schweiger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-17
Filing date: 2006-11-25
Publication date: 2007-06-28

Abstract

Es wird ein Elektrolyt mit Lithiumbis(oxalato)borat gelöst in einem Lösungsmittel aus wenigstens einem Carbonat und dem Zusatz von mindestens einem Additiv beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Elektrolyte zur Verwendung in elektrochemischen Zellen, insbesondere Lithiumzellen, Lithiumionenzellen und Lithiumionenpolymerzellen aber auch Superkondensatoren. Es wurde gefunden, dass einige Additive in Elektrolyten mit Lithiumbis(oxalato)borat als Leitsalz gegenüber der Lösung ohne Additiv erhebliche Verbesserungen der Zyklisierbarkeit von Lithium-Ionen-Zellen erbringen, während andere Additive zu erheblichen Verschlechterungen führen.

Stand der Technik und Problem

Für das elektrochemische Verhalten einer Lithiumzelle, Lithiumionenzellen der Lithiumionenpolymerzellen ist die Wahl des Elektrolyten von entscheidender Bedeutung. Man unterscheidet flüssige Elektrolyte, Polymerelektrolyte und Gelelektrolyte.

Ein flüssiger Elektrolyt besteht aus wenigstens einem Leitsalz, das in einem oder mehreren flüssigen Lösungsmitteln gelöst ist. Da der flüssige Elektrolyt die Elektroden nicht trennen kann, ist der Einsatz eines Separators zwingend notwendig. Dazu wird meist eine poröse Folie aus Polyolefinen, wie Polyproplyen oder Polyethylen verwendet. Als Leitsalze kommen anorganische Lithiumsalze wie zum Beispiel Lithiumhexafluorophospat, Lithiumterafluorborat, Lithiumperchlorat, Lithiumhexafluoroarsenat, aber auch organische Lithiumsalze wie Lithiumtetraalkylborate, Lithiumtetraarylborate Lithiumtrifluormethylsulfonat zum Einsatz. Die Offenlegungsschrift EP 0 698 301 zeigt Spiroborate wie zum Beispiel Lithiumbis(bezodiolato)borat und Lithium(salicylato)borat. Als Lösungsmittel werden zum Beispiel lineare und zyklische Ether oder organische Karbonate verwendet. Von einem Polymerelektrolyten spricht man, wenn das Leitsalz in einem oder mehreren Polymeren gelöst vorliegt. Hierzu werden beispielsweise Polyether wie Poly(ethylenoxid), Vinylester und Phosphazine verwendet. Von einem Gelelktrolyten spricht man, wenn das Polymer neben dem Leitsalz auch noch eines oder mehrere Lösungsmittel aus der oben genannten Gruppe enthält. Bei geeigneter Wahl der Komponenten bildet der Gelelektrolyt einen freistehenden Film, der nicht nur den Ionentransport ermöglicht, sondern die Elektroden auch wirksam trennt, der Einsatz eines Separators ist somit nicht mehr nötig.

Im großtechnischen Maßstab werden meist Elektrolyte eingesetzt, die Lithiumhexafluorophosphat (LiPF₆) als Leitsalz enthalten. Dieses ist thermisch instabil, weil es bei erhöhter Temperatur unter Bildung von Phoshorpentafluorid und Lithiumfluorid dissoziiert. Weiterhin ergeben sich Sicherheitsprobleme durch die stark exotherme Reaktion des Lithiumhexafluorophosphats mit der Anode. Die dem Stand der Technik entsprechenden Elektrolyten, die auf der Basis von mit fluorhaltigen Lithiumsalzen hergestellt sind weisen eine Reihe von Nachteilen auf

– Hydrolyse des LiPF₆ zu PF₅, und HF sowie ihren Folgeprodukten [1], [2], [3] durch Wasserspuren,
– Reaktion der Hydrolyseprodukte mit eingesetzten Komponenten [1], [2] und den Stromableitern (Cu, Al),
– geringe thermische Stabilität [3],
– hohe Kosten des Leitsalzes,
– Toxizität der Hydrolyseprodukte [3],
– LiPF₆ und LiBF₄ können nicht mit Manganspinell [3] eingesetzt werden, der ökologisch unbedenklicher und wesentlich wirtschaftlicher wäre
– hohe Kosten der LiCoO₂- oder LiNiO₂-Kathodenmaterialien, geringe Umweltverträglichkeit der LiCoO₂- oder LiNiO₂-Elektroden und des Leitsalzes.

Um diese Probleme zu vermeiden, wurde von Barthel et al. die Klasse der Lithiumborate eingeführt [4] bis [7]. Diese Arbeitsgruppe hat gezeigt, dass man Bor tetraedrisch mit einer Vielzahl von zweizähnigen Liganden verknüpfen kann, die -OH, --CO(OH) oder -SO₃H und deren Kombinationen enthalten.

Ein Vertreter dieser Salze, das Borat mit Oxalsäure, das mit zweimal zwei CO(OH)-Gruppen koordiniert ist, kann einfach und preiswert hergestellt werden; so ist Lithium-bis[oxalato(2-)]borat(1-)(LiBOB), fast zeitgleich von Wietelmann [3] und Angell [8] als Leitsalz für Lithium-Ionen-Batterien vorgeschlagen worden. Wietelmann gibt in [3] zwar Leitfähigkeiten von LiBOB in Propylencarbonat/1,2-Dimethoxyethan an, einen Vorschlag für einen brauchbaren Elektrolyten macht er jedoch nicht.

Dieses Salz zeichnet sich gegenüber den bisher verwendeten Leitsalzen durch eine Reihe von Eigenschaften aus, durch die es sich für den technischen Einsatz sehr gut eignet:

– höhere Sicherheit aufgrund großer thermischer Stabilität [9],
– enthält kein Fluor, daher höhere Sicherheit [1], [10] und Umweltverträglichkeit,
– geringe Korrosion an Aluminiumstromableitern [11],
– sehr gute SEI-Bildung am Anodenmaterial [12],
– Eignung für den Einsatz bei hohen Temperaturen (>40°C) [9], [10],
– schwach koordinierend [13], daher relativ hohe Leitfähigkeit in Standardlösungsmitteln [11],
– geringe Hydrolyseneigung [1],
– geringe Molmasse, daher hohe Energie- und Leistungsdichte [8],
– geringe Herstellungskosten,
– Kompatibilität mit Manganspinell als Kathodenmaterial [9].

Durch die Kombination dieser positiven Eigenschaften [13] stellt dieses Salz einen sehr guten Ersatz für das bisher eingesetzte LiPF₆ dar. Da aber die Zusammensetzungen der bisherigen Elektrolytlösungen für Salze wie LiPF₆ ausgelegt worden sind, muss man die Elektrolytzusammensetzungen für Lithiumbis(oxalato)borat erneut optimieren, damit es in Lithium-Ionen-Batterien erfolgreich eingesetzt werden kann [14].

Ein wichtiger Parameter, der die Leistungsfähigkeit einer Lithium-Ionen-Batterie beschreibt, ist ihre Lebensdauer. Hinsichtlich dieser ist im Gegensatz zu einer Primärbatterie nicht die Selbstendadungsrate von entscheidender Bedeutung. Vielmehr stellt bei einer Sekundärbatterie die Zyklenstabilität das entscheidende Kriterium für die Haltbarkeit dar. Darunter versteht man die Anzahl der Zyklen, mit denen die Batterie geladen und entladen werden kann, bis die Kapazität auf einen Teil ihrer nominalen Kapazität, meist 80 % abgefallen ist [15]. Bei höheren Temperaturen und großen Entladeraten tritt verstärkt eine Zersetzung des Elektrolyten oder der Elektrodenmaterialien auf, so dass sich meist eine deutliche Reduzierung der Lebenserwartung einer Batterie ergibt [16].

Weist sowohl das Salz als auch das Lösungsmittel oder die Lösungsmittelmischung eine ausreichende elektrochemische Stabilität auf, so wird die Zyklenstabilität der Batterie maßgeblich durch das sogenannte „solid electrolyte interface", kurz SEI [17], beeinflusst [18]. Die Grenzschicht, die sich zwischen der Anode und dem Elektrolyten ausbildet, spielt eine sehr wichtige Rolle in Lithiummetall-, Lithiumionen- und anderen Alkali- und Erdalkalibatterien [18]. Bei Primärbatterien wird durch diese Grenzschicht die Sicherheit, die Selbstentladung, die Hochstromfähigkeit, das Tieftemperaturverhalten und die Faradaysche Effizienz der Batterie bestimmt. Bei Sekundärbatterien ist sie zusätzlich für die Zyklenausbeute, die Lebensdauer und den irreversiblen Kapazitätsverlust, der beim ersten Zyklus auftritt, verantwortlich. Ziel ist es daher, diese Schicht, die sich auf der Anode ausbildet, für den entsprechenden Anwendungsbereich anzupassen. Da mit zunehmender Temperatur die Effekte, die für die Abnahme der Zyklenstabilität und Zunahme des Innenwiderstandes verantwortlich sind, verstärkt auftreten, ist es sinnvoll, die Optimierung der Zyklenstabilität bei höheren Temperaturen durchzuführen [19].

Methoden zur Verbesserung der SEI und damit zur Optimierung der Batterien lassen sich in zwei Kategorien einteilen. Zum einen gibt es Methoden, bei denen das Anodenmaterial vor dem Einsatz außerhalb der Batterie vorbehandelt wird. Eine dieser Methoden besteht zum Beispiel darin, die Elektrodenoberfläche unter reduktiven Bedingungen vorzubehandeln, wodurch eine starke Reduzierung der irreversiblen Kapazität erreicht wird [19]. Durch gezielte Oxidation der Elektrodenoberfläche lässt sich ebenfalls eine Verbessung der Zyklenstabilität erreichen [18], [20] und [21]. Durch Zugabe von metallischen Nanopartikeln aus Ni [22] oder Ag [23], [24] wird die Anode hinsichtlich ihrer Impedanz, ihrer irreversiblen Kapazität und ihrer Stabilität verbessert. Die anderen Methoden stellen in-situ-Methoden dar, bei denen die SEI durch Zugabe von Additiven zur Elektrolytlösung optimiert wird. Da die Zusammensetzung und Vorbehandlung der Elektrodenmaterialien vorgegeben war, konnte nur dieser Ansatz für die Optimierung gewählt werden.

Additive, die dem Elektrolyten zugesetzt werden, lassen sich wiederum in drei Kategorien einteilen. Eine Strategie besteht darin, Substanzen einzusetzen, die als Vorläufersubstanzen für eine SEI dienen. Diese Verbindungen weisen dabei eine deutlich größere Reaktionsgeschwindigkeit auf als die anderen Komponenten der Batterie, wodurch die SEI maßgeblich durch diese Additive und nicht mehr durch die Zusammensetzung des Elektrolyten bestimmt wird. Beispiele für diese Additive sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die in dieser Tabelle gezeigten Additive entsprechen dabei typischen Batterielösungsmitteln, deren Reaktivität durch Derivatisierung mit funktionellen Gruppen oder durch Austausch mit homologen Atomen vergrößert wurde, um ihre Reaktionsgeschwindigkeit an der Elektrodenoberfläche zu erhöhen. Dimethyldicarbonat zerfällt in Methanol und CO₂, die beide zum Aufbau der SEI als LiOMe und Li₂CO₃ beitragen [25].

Tabelle 1 Additive für Lithium- und Lithium-Ionen-Batterien, die als SEI Vorläufersubstanzen dienen

Ein weiterer Ansatz eines Batterieadditivs ist die Zugabe von Metallsalzen [33], bei denen das Metallion nicht in die Elektrodenmaterialien intercalieren kann und einen Film bildet, der für Lithiumionen permeabel ist. Die Wirkungsweise dieser Schicht entspricht dabei der Methode von Honbo [23], nur dass hier die SEI in situ erzeugt wird und nicht vorher im Hochvakuum aufgedampft wird.

Tetraethylenglykoldimethylether weist mit seiner Polyglykoletherstruktur eine ähnliche Struktur wie eine SEI auf, die durch Polymerisation von Carbonaten entsteht. Daher wird diese Substanz als Baustein für eine geeignete SEI angesehen [27]. Die Ethylester, Toluol und Nitromethan dienen ebenfalls der Ausbildung einer SEI [16].

Tabelle 2 Additive für Lithium- und Lithium-Ionen-Batterien

Die genannten Additive werden nach dem Stand der Technik in Lithium- und Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt bei denen LiClO₄, LiPF₆, LiBF₄, LiAsF₆ und LiPF₃(CF₂CF₃) als Leitsalze verwendet werden. In DE 199 10 968 sind Lithiumspiroborate als Additiv vorgesehen, der Elektrolyt basiert aber nicht auf LiBOB als Leitsalz, was ein deutlicher Unterschied zur vorliegenden Erfindung ist. In DE 100 42 149 werden Isocyanate zugesetzt, um die Hydrolysestabilität fluoridhaltiger Elektrolyte zu verbessern.

Durch die aufgeführten Additive lassen sich zwar die Lebensdauer der Batterie verlängern und nachteilige Effekte wie HF-Entwicklung mildern, aber nicht die grundsätzlichen Nachteile beheben, die durch den Einsatz fluorhaltiger Elektrolyte bestehen. Dazu ist ein Elektrolyt mit LiBOB als Leitsalz nötig. Nach dem Stand der Technik werden die genannten Additive nicht mit Lithium(bis)oxalatoborat als Leitsalz eingesetzt. Über den Einsatz von Additiven in Batterien mit Chelatoboraten, insbesondere Lithiumbis(oxalato)borat, als Leitsalz wurde bis jetzt noch nicht berichtet. Darin ist eine wesentliche Neuheit dieser Erfindung zu sehen.

Lösung und erreichte Vorteile

Um die oben beschriebenen Nachteile zu beheben, war es die in der vorliegenden Erfindung gelöste Aufgabe, mit Hilfe der für diesen Elektrolyten geeigneten Additive, einen verbesserten Elektrolyten mit LiBOB als Leitsalz bereitzustellen, der die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist. Wie bereits dargestellt wurde, ist zwar die Verwendung von Additiven bei Elektrolyten mit Leitsalzen wie LiPF₆ etc. literaturbekannt. Neu ist jedoch der Einsatz ausgesuchter Additive in einem Elektrolyten mit LiBOB als Leitsalz. In DE 101 11 410 [1] wird ebenfalls ein entsprechender Elektrolyt beschrieben, der jedoch bei näherer Betrachtung deutlich abweicht. In Anspruch 1 von DE 101 11 410 [1] werden aliphatische Ester und Ether mit Gehalten von über 35 % beansprucht, also als Hauptbestandteil des Elektrolyten, während die in der vorliegenden Erfindung als Additiv genutzten Ester auf unter 10 % begrenzt sind. Die Verbindungsklassen mit 5–40 % Gehalt unterscheiden sich von den in der Erfindungsmeldung genannten Additiven. An dieser Stelle ist anzumerken, daß im Anspruch 1 von [1] die Rede von „Verbindungen, die mindestens eine Carbonsäureestergruppe und eine Ethergruppe enthalten" ist, also Verbindungen mit Estergruppe oder Ethergruppe alleine hier nicht beansprucht werden. Erst in Anspruch 4 werden Additive beansprucht, wobei lediglich die Nennung der Polyethylenglykolether relevant ist. Hierbei ist zu beachten, daß der Tetra- bzw. Pentaethylenglykoldimethylether mit einem Polmerisationsgrad von 4 bzw. 5 nicht unter die übliche Definition der Polyethylenglykolether fällt, sondern ein Oligoethylenglykolether ist.

Die Ansprüche von DE 102 09 429 sind mit denen von DE 101 11 410 weitgehend identisch, lediglich die Zusammensetzung in Anspruch 5 variiert etwas. Dies ist für die Argumentation allerdings nicht relevant, weshalb hier auf obige Ausführungen verwiesen wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Elektrolyten gemäß angefügten Anspruch 1 gelöst. Jeweilige vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Dabei ist es der Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass der Elektrolyt chemisch, thermisch und elektrochemisch stabil ist und eine hohe Leitfähigkeit über einen großen Temperaturbereich aufweist. Weiterhin ist dieser Elektrolyt preiswert und sicher. Durch die zugesetzten Additive weisen die elektrochemischen Zellen, in denen der durch Additive verbesserte Elektrolyt eingesetzt wird, eine stark verlängerte Lebensdauer gegenüber den LiBOB-Elektrolyten ohne Additive, die dem Stand der Technik entsprechen, auf.

Tabelle 3 Verbesserung der Elektrolyteigenschaften durch Additivzusatz

Tabelle 3 gibt einen Überblick über die Verbesserung der Lebensdauer durch den Zusatz von Additiven. Für die Tests wurden mit Absicht sehr widrige Bedingungen mit hohen Strömen von 1C, der erheblichen Entladetiefe von 3,0 V und einer relativ hohen Temperatur von 60 °C gewählt.

Aufgrund dieser Bedingungen wurde die in der Tabelle genannte Lebensdauer auf eine Restkapazität von 50 % des Ausgangswerts angesetzt, wobei bei geeigneten Additiven Steigerungen auf das Fünffache festgestellt wurden. Zusätzlich wurden in der Tabelle die Innenwiderstände der Zelle nach 50 und 500 Zyklen, R₅₀ und R₅₀₀, jeweils bezogen auf das Ende des Lade-(erster Wert) und Entladevorgangs (2.Wert) angegeben. Diese für die Zelleigenschaften ebenfalls wichtigen Werte korrelieren gut mit der oben definierten Lebensdauer. In 1 ist der Einfluss von Tetraethylenglykoldimethylether als Additiv auf die Kapazität einer Testzelle gut zu erkennen.

Wie in Tabelle 4 zu sehen ist, führt der Zusatz von Additiven nicht zwangsläufig zu einer Verbesserung. Vielmehr führen die ebenfalls aus der Literatur bekannten Additive Nitromethan, α-Brom-γ-butyrolacton, 1,3-Benzodioxolan, Dimethyldicarbonat und Vinylentrithiocarbonat zu einer Verschlechterung der Zyklisierbarkeit, weshalb sie für diesen Elektrolyten in dieser Konzentration nicht geeignet sind. Die Wahl der geeigneten Additive ist also keineswegs trivial. Auffallend sind hier insbesondere die hohen Innenwiderstände R50 und R500 für Vinylentrithiocarbonat, das schlechteste Additiv.

Tabelle 4 Verschlechterung der Elektrolyteigenschaften durch Additivzusatz

Entsprechend dem Vorstehenden stellt die vorliegende Erfindung einen Elektrolyten mit Lithiumbis(oxalato)borat gelöst in einem Lösungsmittel aus wenigstens einem Carbonat und wenigstens einem der in Tabelle 3 genannten oder strukturell verwandtem Additiv dar.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Lösungsmittel um eine Mischung aus einem ersten substituierten oder unsubstituierten (Di)alkyl- oder Alkylencarbonat, einem zweiten substituierten oder unsubstituierten (Bi)alkyl- oder Alkylencarbonat und wenigstens einem weiteren Lösungsmittel aus der Gruppe der substituierten oder unsubstituierten (Di)alkylcarbonate oder aus der Gruppe der substituierten oder unsubstituierten Alkylacetate. Dialkylcarbonat meint dabei ein Dialkylcarbonat oder ein Alkylcarbonat. Konkrete Beispiele sind organische Carbonate wie Ethylencarbonat, Propylenencarbonat, Butylencarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat und Ethylmethylcarbonat. Durch Verwendung einer derartigen Mischung kann die Leitfähigkeit unter Beibehaltung einer erhöhten Stabilität weiter gesteigert werden.

In diesem Zusammenhang können Substituenten gesättigte oder ein- oder mehrfach ungesättigte, aliphatische oder aromatische, geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffe sein, die optional funktionelle Gruppen wie Ether-, Ester-, Hydroxy-, Carbonyl-~ Phosphonyl-, Sulfonyl-, Halogen- oder stickstoffhaltige Gruppen umfassen können.

Darüber hinaus können zusätzlich, zu den vorstehend genannten Lösungsmitteln verschiedene weitere Verbindungen in einem Lösungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sein, wie z.B. die vorstehend genannten linearen und zyklischen Ether wie etwa Tetrahydrofuran, 2-Methyl-Tetrahydrofuran und Dimethoxyethan.

Beschreibung vom Ausführungsbeispielen
Beispiel 1:
Der Elektrolyt besteht aus einer Mischung von 66 Gew-% Ethylencarbonat und 33 Gew-% Propylencarbonat, in der 0,5 mol/kg LiBOB gelöst sind. Dem Elektrolyten sind 4 Gew-% Tetraethylenglycoldimethylether als Additiv zugesetzt. Eine Testzelle wurde mit Strömen von 1C und einer Entladetiefe von 3,0 V bei einer Temperatur von 60°C zyklisiert. Die Messdaten sind in 2 wiedergegeben. Setzt man einen Abfall der Kapazität auf 50 % des Ausgangswerts als Lebensdauer an, so steigt diese durch den Additivzusatz von 56 auf 264 Zyklen. Das entspricht einer fast fünffachen Lebensdauer, also einer ausgeprägten Verbesserung. Nach 500 Zyklen beträgt die Restkapazität mit Additiv 38 % im Vergleich zu 20 % ohne Additiv. Der Zusatz des Additivs bewirkt also eine nahezu doppelt so große Kapazität.
Die Abbildung zeigt die Coulombsche Ladungseffizienz, die nahe 100 % liegt (gefüllte Dreiecke, linke Skala), die abfallende Kapazität der Zelle (rechte Skala, gefüllte Kreise) und die umgesetzten Ladungsmengen Q⁺ und Q^-, (rechte Skala, gefüllte Vierecke).
Beispiel 2:
Der Elektrolyt besteht aus einer Mischung von 66 Gew-% Ethylencarbonat und 33 Gew-% Propylencarbonat, in der 0,5 mol/kg LiBOB gelöst sind. Dem Elektrolyten sind 4 Gew-% Toluol als Additiv zugesetzt. Eine Testzelle wurde mit Strömen von 1C und einer Entladetiefe von 3,0 V bei einer Temperatur von 60°C zyklisiert. Die Messdaten sind in 3 wiedergegeben. Setzt man einen Abfall der Kapazität auf 50 % des Ausgangswerts als Lebensdauer an, so steigt diese durch den Additivzusatz von 56 auf 141 Zyklen. Das entspricht einer Steigerung der Lebensdauer um den Faktor 2,5, also einer deutlichen Verbesserung. Nach 500 Zyklen beträgt die Restkapazität mit Additiv 29 % im Vergleich zu 20 % ohne Additiv. Der Zusatz des Additivs bewirkt also eine um 50 % höhere Kapazität. Symbole und Skalen sind wie in 2 zu verstehen.
Literatur:

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Claims

Elektrolyt mit Lithiumbis(oxalato)borat (LiBOB), gelöst in einem Lösungsmittel aus wenigstens einem Carbonat oder Ester und Zusatz wenigstens eines Additivs.
Elektrolyt nach Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel eine Mischung aus einem ersten substituierten oder unsubstituierten (Di)alkyl- oder Alkylencarbonat, einem zweiten substituierten oder unsubstituierten (Di)alkyl- oder Alkylencarbonat und wenigstens einem weiteren Lösungsmittel aus der Gruppe der substituierten oder unsubstituierten (Di)alkylcarbonate oder aus der Gruppe der subsituierten oder unsubstituierten Ester und Zusatz wenigstens eines Additivs.
Elektrolyt nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei das Lösungsmittel eine Mischung aus Propylencarbonat, Ethylencarbonat und wenigstens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe Dimethylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, Diethylcarbonat, γ-Butyrolacton, Ethylbutyrat, Ethylpropionat und Ethylacetat ist. Diesem Elektrolyt ist wenigstens ein Additiv aus der Gruppe Methylchlorformiat, Methylhalogenformiat, Ethylensulfit, Vinylencarbonat, Silbersalze wie zum Beispiel Silberhexafluorophosphat, Oligoethylenoxide, wie zum Beispiel Tetraethylenglykoldimethylether, Toluol, Ameisensäuremethylester, Ameisensäureethylester, Ameisensäurepropylester, Ameisensäurebutylester, Ameisensäurepentylester, Essigsäuremethylester, Essigsäureethylester, Essigsäurepropylester, Essigsäurebutylester, Essigsäurepentylester, Propionsäuremethylester, Propionsäureethylester, Propionsäurepropylester, Propionsäurebutylester, Propionsäurepentylester, Buttersäuremethylester, Buttersäureethylester, Buttersäurepropylester, Buttersäurebutlyester, Buttersäurepentylester, Pentansäuremethylester, Pentansäureethylester, Pentansäurepropylester, Pentansäurebutylester, Pentansäurepentylester, Acetonitril, 1,2-Dimethoxyethan, Dimethylsulfoxid, 1,3-Dioxolan, Sulfolan, Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan, Pentaethylenglykoldimethylether, Tetraethylenmonoethylether, substituiertes oder unsubstituiertes Cyclohexylbenzol zugesetzt. Die Menge des zugesetzten Additivs oder der zugesetzten Additive beträgt 0,01 bis 10 Massenprozent des Elektrolyten.
Elektrolyt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an Lithiumbis(oxalato)borat wenigstens 0,08 Mol pro Kilogramm Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelmischung beträgt.
Elektrolyt nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel wenigstens Propylencarbonat, Ethylencarbonat und Ethylacetat umfasst.
Elektrolyt nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel wenigstens Propylencarbonat, Ethylencarbonat und Dimethylcarbonat umfasst.
Elektrolyt nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel wenigstens Propylencarbonat, Ethylencarbonat und Dimethylcarbonat und Ethylacetat umfasst.
Elektrolyt nach Anspruch 5 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Ethylacetat am Lösungsmittel wenigstens 5 Massenprozent beträgt.
Elektrolyt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Anteile von Ethylacetat und Dimethylcarbonat am Lösungsmittel wenigstens 6 Massenprozent beträgt.
Elektrolyt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Anteile von Ethylacetat und Dimethylcarbonat am Lösungsmittel wenigstens 6 und höchstens 95 Massenprozent beträgt.
Elektrolyt nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Ethylencarbonat wenigstens 3 Massenprozent beträgt.
Elektrolyt nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Ethylencarbonat am Lösungsmittel wenigstens 3 und höchstens 70 Massenprozent beträgt.