DE102017108650A1

DE102017108650A1 - Flüssiger elektrolyt für fluorid-ionenbatterie und fluorid-ionenbatterie

Info

Publication number: DE102017108650A1
Application number: DE102017108650.1A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Nakamoto; Zempachi Ogumi; Takeshi Abe
Original assignee: Toyota Motor Corp; Kyoto University NUC
Current assignee: Toyota Motor Corp; Kyoto University NUC
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2017-12-07
Also published as: CN107464954B; US20170352921A1; US11050088B2; JP2017216208A; JP6521902B2; CN107464954A

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie, bei dem die Zersetzung eines Lösungsmittels gehemmt wird. Die vorliegende Offenbarung löst diese Aufgabe durch die Bereitstellung eines flüssigen Elektrolyts für eine Fluorid-Ionenbatterie, der eine Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel und ein Fluoridsalz enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl an Carbonat-basierten Lösungsmitteln Folgendes enthalten: i) nur Propylencarbonat (PC) und Dimethylcarbonat (DMC), ii) nur Ethylencarbonat (EC) und Ethylmethylcarbonat (EMC), oder iii) nur Ethylmethylcarbonat (EMC) und Dimethylcarbonat (DMC).

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie, bei dem die Zersetzung eines Lösungsmittels gehemmt wird.
Stand der Technik
Li-Ionenbatterien beispielsweise sind als Batterien mit hoher Spannung und hoher Energiedichte bekannt. Die Li-Ionenbatterie ist eine Kationen-basierte Batterie, welche die Reaktion der Li-Ionen mit aktiven Kathodenmaterialien und die Reaktion von Li-Ionen mit aktivem Anodenmaterial nutzt. Andererseits sind Fluorid-Ionenbatterien als Anionen-basierte Batterien bekannt, welche die Reaktion von Fluorid-Ionen (Fluorid-Anionen) nutzen.
Beispielsweise offenbart Patentschrift 1 eine elektrochemische Zelle (Fluorid-Ionenbatterie), die eine Kathode, eine Anode und ein Elektrolytmaterial enthält, das in der Lage ist, anionische Ladungsträger (F^–) zu leiten. Ebenso offenbart Patenschrift 1 als Lösungsmittel eines flüssigen Elektrolyts Carbonat-basierte Lösungsmittel wie Propylencarbonat (PC), Ethylencarbonat (EC), Ethylmethylcarbonat (EMC) und Dimethylcarbonat (DMC).
Zitatliste
Patentschriften

Patentschrift 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2013-145758

Zusammenfassung der Offenbarung
Technisches Problem
Carbonat-basierte Lösungsmittel weisen eine geringe Stabilität gegenüber Reduktion auf, und Zersetzung kann leicht auftreten. Die vorliegende Offenbarung erfolgte angesichts der tatsächlichen Umstände, und ein hauptsächliches Ziel davon ist es, einen flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie bereitzustellen, bei dem die Zersetzung eines Lösungsmittels gehemmt wird. Im Übrigen ist in einer Fluorid-Ionenbatterie das Leiten eines Fluorid-Ions (F^–) alleine nicht einfach; daher kann es einige Fälle geben, in denen das Leiten davon als Fluorid-Anion erfolgt (wie einem komplexen Fluorid-Anion). Angesichts dessen kann in der vorliegenden Offenbarung der Begriff „Fluorid-Anion” in manchen Fällen anstelle des Fluorid-Ions verwendet werden.
Lösung des Problems
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Offenbarung einen flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie bereit, der eine Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel und ein Fluorid-Salz enthäöt, wobei die Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel Folgendes enthält: i) nur Propylencarbonat (PC) und Dimethylcarbonat (DMC), ii) nur Ethylencarbonat (EC) und Ethylmethylcarbonat (EMC), oder iii) nur Ethylmethylcarbonat (EMC) und Dimethylcarbonat (DMC).
Nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Auswahl der spezifischen Carbonat-basierten Lösungsmittel einen flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie, bei dem die Zersetzung des Lösungsmittels gehemmt wird.
In der Offenbarung kann die Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel nur Propylencarbonat (PC) und Dimethylcarbonat (DMC) enthalten.
In der Offenbarung kann die Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel nur Ethylencarbonat (EC) und Ethylmethylcarbonat (EMC) enthalten.
In der Offenbarung kann die Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel nur Ethylmethylcarbonat (EMC) und Dimethylcarbonat (DMC) enthalten.
Ebenso stellt die vorliegende Erfindung eine Fluorid-Ionenbatterie bereit, die eine Schicht eines aktiven Kathodenmaterials, eine Schicht eines aktiven Anodenmaterials und eine Elektrolytschicht enthält, die zwischen der Schicht aktiven Kathodenmaterials und der Schicht aktiven Anodenmaterials gebildet ist, wobei die Elektrolytschicht den oben beschriebenen flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie enthält.
Nach der vorliegenden Offenbarung ermöglicht die Verwendung des oben beschriebenen flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie, dass eine Fluorid-Ionenbatterie eine günstige zyklische Stabilität aufweist.
Vorteilhafte Wirkungen der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung zeigt Effekte auf, um einen flüssige Elektrolyten bereitzustellen, bei dem die Zersetzung eines Lösungsmittels gehemmt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Fluorid-Ionenbatterie der vorliegenden Erfindung darstellt.
2A bis 2C sind die Ergebnisse von CV-Messungen zur Bewertung des flüssigen Elektrolyten, der in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 erhalten wurden.
3 ist das Ergebnis einer Messung der Coulomb-Effizienz zur Bewertung des flüssigen Elektrolyten, der in den Beispielen 1, 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhalten wurde.
4 ist das Ergebnis einer Messung der Coulomb-Effizienz zur Bewertung des flüssigen Elektrolyten, der in Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 3 bis 6 erhalten wurde.
5 ist das Ergebnis einer Messung der Coulomb-Effizienz zur Bewertung des flüssigen Elektrolyten, der in den Beispielen 2, 3 und den Vergleichsbeispielen 5, 8 und 9 erhalten wurde.
6 ist das Ergebnis einer Messung der Coulomb-Effizienz zur Bewertung des flüssigen Elektrolyten, der in Beispiel 2 und den Vergleichsbeispielen 2, 3 und 7 erhalten wurde.
Beschreibung von Ausführungsformen
Der flüssige Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie und die Fluorid-Ionenbatterie der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detailliert beschrieben.
A. Flüssiger Elektrolyt für Fluorid-Ionenbatterie
Der flüssige Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie der vorliegenden Erfindung enthält eine Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel und ein Fluoridsalz, wobei die Vielzahl von Carbonat-basierten Lösungsmitteln enthält: i) nur Propylencarbonat (PC) und Dimethylcarbonat (DMC), ii) nur Ethylencarbonat (EC) und Ethylmethylcarbonat (EMC), oder iii) nur Ethylmethylcarbonat (EMC) und Dimethylcarbonat (DMC).
Nach der vorliegenden Offenbarung ermöglicht die Auswahl einer Kombination der spezifischen Carbonat-basierten Lösungsmittel einen flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie, bei dem die Zersetzung des Lösungsmittels gehemmt wird. Wie oben beschrieben, weisen Carbonat-basierte Lösungsmittel eine geringe Stabilität gegenüber Reduktion auf, und Zersetzung tritt leicht auf. Entsprechend neigt die Ladungs- und Entladungseffizienz (Coulomb-Effizienz) dazu, gering zu sein, was insbesondere der Anoden-Seite geschuldet ist. Ebenso wird angenommen, dass die Zersetzung durch ein Carbonat-basiertes Lösungsmittel verursacht wird, das mit aktiven Fluorid-Anionen reagiert, die beim Laden aus dem aktiven Anodenmaterial produziert werden.
Im Gegensatz dazu kann bei der vorliegenden Offenbarung die Zersetzung eines Carbonat-basierten Lösungsmittels gehemmt werden, indem die Kombination der spezifischen Carbonat-basierten Lösungsmittel ausgewählt wird. Es wird angenommen, dass der Grund hierfür der folgende ist. Da die Kombination der spezifischen Carbonat-basierten Lösungsmittel ausgewählt wird, wird eine stabile feste Elektrolyt-Interphase (solid electrolyte interphase, SEI-Schicht) auf der Oberfläche des aktiven Materials gebildet, und somit wird der Fortschritt der Zersetzung des Carbonat-basierten Lösungsmittels gehemmt. Ebenso hemmt die Bildung der stabilen SEI-Schicht das Auftreten von Nebenreaktionen, die an der Zersetzung des Lösungsmittels durch die aktiven Fluorid-Anionen beteiligt sind, die gehemmt werden sollen. Als Folge wird angenommen, dass die Ladungs- und Entladungseffizienz (Coulomb-Effizienz) verbessert ist.
Der flüssige Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in jedem Aufbau beschrieben.
1. Carbonat-basiertes Lösungsmittel
Der flüssige Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie in der vorliegenden Offenbarung enthält eine Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel, wobei die Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel Folgendes enthält: i) nur Propylencarbonat (PC) und Dimethylcarbonat (DMC), ii) nur Ethylencarbonat (EC) und Ethylmethylcarbonat (EMC), oder (iii) nur Ethylmethylcarbonat (EMC) und Dimethylcarbonat (DMC).
Im Übrigen bezeichnet der Begriff „nur” in i) b bis iii) nicht nur streng spezifische Carbonat-basierte Lösungsmittel, sondern bedeutet ebenso, dass zusätzliche Carbonat-basierte Lösungsmittel in dem Umfang eingebunden werden können, in dem der erwünschte Effekt erhalten werden kann. Im letzten Fall ist der Anteil des zusätzlichen Carbonat-basierte Lösungsmittels in Bezug auf alle Carbonat-basierten Lösungsmittel beispielsweise 5 Mol-% oder weniger, kann 1 Mol-% oder weniger sein und kann 0 Mol-% sein.
In Bezug auf i) bis iii) ist der Anteil jedes Carbonat-basierten Lösungsmittels nicht besonders eingeschränkt. Wie oben beschrieben, wird angenommen, dass die Bildung der stabilen SEI-Schicht wichtig ist, um die Ladungs- und Entladungseffizienz (Coulomb-Effizienz) zu verbessern, und die Kombination der Carbonat-basierten Lösungsmittel trägt direkt zu der Bildung der stabilen SEI-Schicht bei; somit kann ein ähnlicher Effekt ungeachtet des Anteils erhalten werden. Jedoch ist im Fall i) der Anteil von PC in Bezug auf das gesamte PC und DMC (PC/(PC + DMC)) beispielsweise 15 Mol-% oder mehr und bevorzugt 25 Mol-% oder mehr. Wenn der Anteil von PC zu gering ist, kann die SEI-Schicht ungleichmäßig, jedoch nicht stabil werden. Hingegen ist der Anteil von PC beispielsweise 75 Mol-% oder weniger und bevorzugt 67 Mol-% oder weniger. Wenn der Anteil von PC zu groß ist, wird die Zersetzung von PC priorisiert, und die Beständigkeit der SEI-Schicht könnte erhöht werden.
In Fall (ii) ist der Anteil von EC in Bezug auf das gesamte EC und EMC (EC/(EC + EMC)) beispielsweise 15 Mol-% oder mehr und bevorzugt 25 Mol-% oder mehr. Wenn der Anteil von EC zu gering ist, kann die SEI-Schicht ungleichmäßig, jedoch nicht stabil werden. Hingegen ist der Anteil von EC beispielsweise 75 Mol-% oder weniger und bevorzugt 67 Mol-% oder weniger. Wenn der Anteil von EC zu groß ist, wird die Zersetzung von EC priorisiert, und die Beständigkeit der SEI-Schicht könnte erhöht werden.
In Fall (iii) ist der Anteil von EMC in Bezug auf das gesamte EMC und DMC (EMC/(EMC + DMC)) beispielsweise 15 Mol-% oder mehr und bevorzugt 25 Mol-% oder mehr. Wenn der Anteil von EMC zu gering ist, kann die SEI-Schicht ungleichmäßig, jedoch nicht stabil werden. Hingegen ist der Anteil von EMC beispielsweise 75 Mol-% oder weniger und bevorzugt 67 Mol-% oder weniger. Wenn der Anteil von EMC zu groß ist, wird die Zersetzung von EMC priorisiert, und die SEI-Schicht könnte ungleichmäßig, aber nicht stabil werden.
Der flüssige Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie in der vorliegenden Offenbarung kann nur die Carbonat-basierten Lösungsmittel als Lösungsmittel enthalten und kann ferner zusätzliches Lösungsmittel enthalten. Im letzteren Fall kann der Anteil der Carbonat-basierten Lösungsmittel in Bezug auf alle Lösungsmittel 50 Mol-% oder mehr sein, kann 70 Mol-% oder mehr sein und kann 90 Mol-% oder mehr sein.
Beispiele zusätzlicher Lösungsmittel können Glyme enhalten, das durch die allgemeine Formel R¹-O(CH₂CH₂O)_n-R² dargestellt wird (R¹ und R² stehen unabhängig voneinander für eine Alkylgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 4 oder weniger, oder eine Fluoralkylgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 4 oder weniger, und „n” liegt im Bereich von 2 bis 10). Spezifische Beispiele von Glyme können Diethylenglykoldiethylether (G2), Triethylenglykoldimethylether (G3), Tetraethylenglykoldimethylether (G4), Diethylenglykoldibutylether, Diethylenglykolmethylethylether, Triethylenglykolmethylethylether und Triethylenglykolbutylmethylether enthalten.
Andere Beispiele des zusätzlichen Lösungsmittel können verkettete Ether wie Diethylether, 1,2-Dimetoxymethan und 1,3-Dimetoxypropan; zyklische Ether wie Tetrahydrofuran und 2-Methyltetrahydrofuran; zyklisches Sulfon wie Sulfolan; verkettetes Sulfon wie Dimethylsulfoxid (DMSO); zyklische Ester wie γ-Butyrolacton; und Nitril wie Acetonitril enthalten.
2. Fluoridsalz
Das Fluoridsalz in der vorliegenden Offenbarung ist üblicherweise ein Salz, bei dem Fluoridionen anionische Komponenten sind. Das Fluoridsalz kann vollständig in einem Lösungsmittel aufgelöst sein und kann teilweise in einem Lösungsmittel aufgelöst sein (ein nicht gelöster Anteil kann vorhanden sein). Ebenso kann das Fluoridsalz ein organisches Fluoridsalz sein, kann ein anorganisches Fluoridsalz sein und kann eine ionische Lösung sein.
Ein Beispiel des Kations des Fluoridsalzes ist ein Alkalimetall-Element. In diesem Fall kann das Fluoridsalz durch MF dargestellt werden (M ist ein Alkalimetall-Element). Beispiele des Alkalimetall-Elements können Li, Na, K, Rb und Cs enthalten, und vor allem sind Li, Na und Cs bevorzugt.
Ein zusätzliches Beispiel des Kations des Fluoridsalzes ist ein komplexes Kation. Beispiele des komplexen Kations können ein Alkylammonium-Kation, ein Alkylphosphonium-Kation und Alkylsulfonium-Kation enthalten. Beispiele des Alkylammonium-Kations können ein Kation enthalten, das durch die allgemeine Formel NR¹R²R³R⁴ dargestellt wird. In der allgemeinen Formel stehen R¹ bis R⁴ jeweils unabhängig für eine Alkylgruppe oder eine Fluoralkylgruppe. Die Carbonat-Anzahl von R¹ bis R⁴ ist beispielsweise 10 oder weniger, kann 5 oder weniger sein und kann 3 oder weniger sein.
3. Flüssiger Elektrolyt für Fluorid-Ionenbatterie
Der flüssige Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie in der vorliegenden Offenbarung enthält mindestens eine Vielzahl von Carbonat-basierten Lösungsmitteln und ein Fluoridsalz. Zusätzlich kann der flüssige Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie ferner ein komplexes Fluoridsalz enthalten. Der Grund hierfür ist, die Aktivität der Fluorierung der aktiven Materialien zu verbessern. Das komplexe Fluoridsalz bezeichnet ein Salz, das ein komplexes Fluorid-Anion mit Fluorid-Ionen aufweist, die in dem zentralen Element (wie P oder B) als anionische Komponente ausgerichtet sind. Beispiele des komplexen Fluoridsalzes können LiPF₆ und LiBF₄ enthalten.
Hier wird in dem flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie die Menge der Lösungsmittel als A (Mol) angesehen, die Menge des komplexen Fluoridsalzes wird als B (Mol) angesehen, und die Menge des Fluoridsalzes wird als (Mol) angesehen. Der Anteil des komplexen Fluoridsalzes in Bezug auf die Lösungsmittel B/A liegt üblicherweise bei 0,125 oder mehr, kann 0,17 oder mehr sein und kann 0,20 oder mehr sein. Hingegen ist B/A beispielsweise 1 oder weniger und kann 0,5 oder weniger sein.
Ebenso ist der Anteil des Fluoridsalzes in Bezug auf die Lösungsmittel C/A beispielsweise 0,01 oder mehr und kann 0,05 oder mehr sein. Hingegen ist C/A beispielsweise 0,5 oder weniger und kann 0,125 oder weniger sein. Ebenso ist der Anteil des Fluoridsalzes in Bezug auf das komplexe Fluoridsalz C/B beispielsweise 0,05 oder mehr und kann 0,10 oder mehr sein. Hingegen ist C/B beispielsweise 1 oder weniger und kann 0,46 oder weniger sein.
Im Übrigen ist es in einem F(HF)_x ^– Anion für F^– schwer, von HF zu dissoziieren. Entsprechend kann eine ausreichende Fluorierung des aktiven Materials in manchen Fällen schwierig sein. Im Übrigen ist „x” eine reelle Zahl über 0 und erfüllt beispielsweise 0 < x ≤ 5. Somit enthält der flüssige Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie bevorzugt im Wesentlichen nicht das F(HF)_x ^–-Anion. „Nicht im Wesentlichen das F(HF)_x ^–-Anion enthaltend” bedeutet, dass der Anteil des F(HF)_x ^–-Anions in Bezug auf alle Anionen, die in dem flüssigen Elektrolyten vorhanden sind, 0,5 Mol-% oder weniger beträgt. Der Anteil des F(HF)_x ^–-Anions ist bevorzugt 0,3 Mol-% oder weniger.
B. Fluorid-Ionenbatterie
1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Fluorid-Ionenbatterie der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die Fluorid-Ionenbatterie 10, die in 1 gezeigt wird, enthält eine Schicht eines aktiven Kathodenmaterials 1, eine Schicht eines aktiven Anodenmaterials 2, eine Elektrolytschicht 3, die zwischen der Schicht des aktiven Kathodenmaterials 1 und der Schicht des aktiven Anodenmaterials 2 gebildet wird, den Kathoden-Stromabnehmer 4 zum Abnehmen des Stroms der Schicht des aktiven Kathodenmaterials 1, den Anoden-Stromabnehmer 5 zum Abnehmen des Stroms der Schicht des aktiven Anodenmaterials 2 und das Batteriegehäuse 6 zum Lagern dieser Komponenten.
Nach der vorliegenden Offenbarung ermöglicht die Verwendung des oben beschriebenen flüssigen Elektrolyts, dass eine Fluorid-Ionenbatterie eine günstige zyklische Stabilität erhält.
Die Fluorid-Ionenbatterie der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend in jedem Aufbau beschrieben.
1. Elektrolytschicht
Die Elektrolytschicht in der vorliegenden Offenbarung ist eine Schicht, die zwischen der Schicht des aktiven Kathodenmaterials und der Schicht des aktiven Anodenmaterials gebildet werden soll. In der vorliegenden Erfindung enthält die Elektrolytschicht den oben beschriebenen flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie. Die Dicke der Elektrolytschicht ist nicht besonders eingeschränkt.
2. Schicht des aktiven Kathodenmaterials
Die Schicht des aktiven Kathodenmaterials in der vorliegenden Offenbarung ist eine Schicht, die mindestens ein aktives Kathodenmaterial enthält. Ebenso kann die Schicht des aktiven Kathodenmaterials ferner mindestens eines von einem leitfähigen Material und einem Bindemittels außer dem aktiven Kathodenmaterial enthalten.
Beispiele des aktiven Kathodenmaterials in der vorliegenden Offenbarung können eine einfache Metallsubstanz, eine Legierung, ein Metalloxid und Fluoride davon enthalten. Beispiele des Metallelements, das in dem aktiven Kathodenmaterial enthalten sein soll, kann Cu, Ag, Ni, Co, Pb, Ce, Mn, Au, Pt, Rh, V, Os, Ru, Fe, Cr, Bi, Nb, Sb, Ti, Sn und Zn enthalten. Vor allem ist das aktive Kathodenmaterial bevorzugt Cu, CuF_x, Fe, FeF_x, Ag und AgF_x. Im Übrigen ist das „x” eine reelle Zahl, die größer als 0 ist. Ebenso können andere Beispiele des aktiven Kathodenmaterials Kohlenstoffmaterialien und Fluoride davon enthalten. Beispiele des Kohlenstoffmaterials können Graphit, Koks und Carbonat-Nanoröhrchen enthalten. Ebenso können weitere Beispiele aktiven Kathodenmaterials ebenso polymere Materialien enthalten. Beispiele polymerer Materialien können Polyanilin, Polypyrrol, Polyacetylen und Polythiophen enthalten.
Das leitfähige Material ist nicht besonders eingeschränkt, wenn es die gewünschte Elektronen-Leitfähigkeit aufweist, und Beispiele davon können Kohlenstoffmaterialien enthalten. Beispiele des Kohlenstoffmaterials können Ruße wie Acetylenruß, Ketjenblack, Furnaceruß und Thermalruß; Graphen, Fulleren und Kohlenstoff-Nanoröhrchen enthalten. Hingegen ist das Bindemittel nicht besonders eingeschränkt, wenn es chemisch und elektronisch stabil ist, und Beispiele davon können Fluor-basierte Bindemittel wie Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Polytetrafluoroethylen (PTFE) enthalten.
Ebenso ist der Gehalt des aktiven Kathodenmaterials in der Schicht aktiven Kathodenmaterials bevorzugt hinsichtlich der Kapazität größer; beispielsweise ist der Gehalt 30 Gewichts-% oder mehr, bevorzugt 50 Gewichts-% oder mehr und weiter bevorzugt 70 Gewichts-% oder mehr. Ebenso ist die Dicke der Schicht aktiven Kathodenmaterials nicht besonders eingeschränkt.
3. Schicht aktiven Anodenmaterials
Die Schicht aktiven Anodenmaterials in der vorliegenden Offenbarung ist eine Schicht, die mindestens ein aktives Anodenmaterial enthält. Ebenso kann die Schicht aktiven Anodenmaterials ferner mindestens eines von einem leitfähigen Material und von einem Bindemittel außer dem aktiven Anodenmaterial enthalten.
Beispiele des aktiven Anodenmaterials in der vorliegenden Offenbarung kann eine einfache Metallsubstanz, eine Legierung, ein Metalloxid und Fluoride davon enthalten. Beispiele des Metallelements, das in dem aktiven Anodenmaterial enthalten sein soll, kann La, Ca, Al, Eu, Li, Si, Ge, Sn, In, V, Cd, Cr, Fe, Zn, Ga, Ti, Nb, Mn, Yb, Zr, Sm, Ce, Mg und Pb enthalten. Vor allem ist das aktive Anodenmaterial bevorzugt Mg, MgF_x, Al, AlF_x, Ce, CeF_x, Ca, CaF_x, Pb und PbF_x. Im Übrigen ist „x” eine reelle Zahl, die größer als 0 ist. Ebenso können die oben beschriebenen Kohlenstoffmaterialien und polymeren Materialien als aktives Anodenmaterial verwendet werden.
Hinsichtlich des leitfähigen Mittels und des Bindemittels können dieselben Materialien verwendet werden, die in „2. Schicht aktiven Kathodenmaterials” oben aufgeführt werden. Ebenso ist der Gehalt des aktiven Anodenmaterials in der Schicht aktiven Anodenmaterials bevorzugt hinsichtlich der Kapazität größer; beispielsweise ist der Gehalt 30 Gewichts-% oder mehr, bevorzugt 50 Gewichts-% oder mehr und weiter bevorzugt 70 Gewichts-% oder mehr. Ebenso ist die Dicke der Schicht aktiven Anodenmaterials nicht besonders eingeschränkt.
4. Andere Aufbauvariationen
Die Fluorid-Ionenbatterie der vorliegenden Erfindung enthält mindestens die oben beschriebene Schicht aktiven Kathodenmaterials, die Schicht aktiven Anodenmaterials und eine Elektrolytschicht. Die Batterie umfasst üblicherweise ferner einen Kathodenstromabnehmer zum Abnehmen von Strom von der Schicht aktiven Kathodenmaterials und einen Anodenstromabnehmer zum Abnehmen von Strom von der Schicht aktiven Anodenmaterials. Beispiele der Form des Stromabnehmers können eine Folienform, eine Netzform und eine poröse Form umfassen. Ebenso kann die Fluorid-Ionenbatterie der vorliegenden Offenbarung einen Separator zwischen der Schicht aktiven Kathodenmaterials und der Schicht aktiven Anodenmaterials enthalten. Der Grund dafür ist, eine Batterie mit einer höheren Sicherheitsstufe zu erhalten.
5. Fluorid-Ionenbatterie
Die Fluorid-Ionenbatterie der vorliegenden Erfindung kann eine Primärbatterie sein und kann eine Sekundärbatterie sein, aber bevorzugt ist eine Sekundärbatterie darunter, so dass sie wiederholt geladen und entladen werden kann und beispielsweise als Autobatterie verwendet werden kann. Ebenso können Beispiele der Formen der Fluorid-Ionenbatterie eine Knopfzellenform, eine Laminatform, eine zylindrische Form und eine quadratische Form umfassen.
Im Übrigen ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Die Ausführungsformen sind erläuternde Beispiele, und es ist vorgesehen, dass andere Variationen in den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung eingebunden sind, wenn sie im Wesentlichen denselben Aufbau wie in der technischen Idee aufweisen, die im Anspruch der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird, und einen ähnlichen Betrieb und eine ähnliche Wirkung bieten.
Beispiele
Die vorliegende Offenbarung wird nachfolgend detaillierter mit Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben. Im Übrigen wurde die Herstellung der Proben und die Bewertung in einem Handschuhfach unter einer Ar-Atmosphäre mit Taupunkt bei –95°C oder weniger und einer O₂-Konzentration von 0,5 ppm oder weniger durchgeführt.
[Beispiel 1]
Propylencarbonat (PC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Dimethylcarbonat (DMC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und vermischt, so dass ein molares Verhältnis von PC:DMC:LiPF₆:LiF = 10:10:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Beispiel 2]
Ethylencarbonat (EC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Ethylmethylcarbonat (EMC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und vermischt, so dass ein molares Verhältnis von EC:EMC:LiPF₆:LiF = 10:10:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Beispiel 3]
Ethylmethylcarbonat (EMC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Dimethylcarbonat (DMC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und vermischt, so dass ein molares Verhältnis von EMC:DMC:LiPF₆:LiF = 10:10:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Vergleichsbeispiel 1]
Dimethylcarbonat (DMC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und gemischt, so dass ein molares Verhältnis von DMC:LiPF₆:LiF = 20:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Vergleichsbeispiel 2]
Ein gemischtes Lösungsmittel, in dem Ethylencarbonat (EC) und Dimethylcarbonat (DMC) in einem Volumenverhältnis von 1:1 vermischt wurden (hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und gemischt, so dass ein molares Verhältnis des gemischten Lösungsmittels:LiPF₆:LiF = 20:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Vergleichsbeispiel 3]
Ethylencarbonat (EC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Propylencarbonat (PC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Dimethylcarbonat (DMC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und gemischt, so dass ein molares Verhältnis von EC:PC:DMC:LiPF₆:LiF = 2.5:7.5:10:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Vergleichsbeispiel 4]
Propylencarbonat (PC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und gemischt, so dass ein molares Verhältnis von PC:LiPF₆:LiF = 20:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Vergleichsbeispiel 5]
Propylencarbonat (PC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Ethylmethylcarbonat (EMC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und gemischt, so dass ein molares Verhältnis von PC:EMC:LiPF₆:LiF = 10:10:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Vergleichsbeispiel 6]
Propylencarbonat (PC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Diethylcarbonat (DEC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und gemischt, so dass ein molares Verhältnis von PC:DEC:LiPF₆:LiF = 10:10:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Vergleichsbeispiel 7]
Ein gemischtes Lösungsmittel, bei dem Ethylencarbonat (EC) und Diethylcarbonat (DEC) in einem Volumenverhältnis von 1:1 vermischt wurden (hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und gemischt, so dass ein molares Verhältnis des gemischten Lösungsmittels:LiPF₆:LiF = 20:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Vergleichsbeispiel 8]
Ethylmethylcarbonat (EMC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und gemischt, so dass ein molares Verhältnis von EMC:LiPF₆:LiF = 20:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Vergleichsbeispiel 9]
Diethylcarbonat (DEC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Ethylmethylcarbonat (EMC, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF₆, hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Lithiumfluorid (LiF, hergestellt von JAPAN PURE CHEMICAL CO., LTD.) wurden abgewogen und gemischt, so dass ein molares Verhältnis von DEC:EMC:LiPF₆:LiF = 10:10:5:1 hergestellt wurde, und dann bei 30°C in einem geschlossenen Behälter aus Fluorharz für 24 Stunden gerührt, um einen flüssigen Elektrolyten für die Bewertung zu erhalten.
[Bewertungen]
(Messung der zyklischen Voltammetrie)
Eine CV-Messung wurde zur Bewertung flüssiger Elektrolyte durchgeführt, die in den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 9 erhalten wurden. Insbesondere wurde eine Zelle des DIP-Typs mit 3 Elektroden in einem Handschuhfach unter einer Ar-Atmosphäre hergestellt. Eine Mg-Platte wurde als Arbeitselektrode verwendet, und eine Mischelektrode aus PTFE, Acetylenruß (AB) und Carbonatfluorid wurde als Gegenelektrode verwendet. Im Übrigen war die Mischelektrode eine Elektrode, welche die Materialien in einem Gewichtsverhältnis von PTFE:AB:Carbonatfluorid = 1:2:7 enthielt. Ebenso wurde eine Referenzelektrode von dem flüssigen Elektrolyten durch ein Vycor-Glas getrennt. Im Übrigen war die verwendete Referenzelektrode eine Ag-Leitung, die in einer Acetonitrillösung getränkt wurde, wobei Silbernitrat und Tetrabutylammoniumperchlorat in einer Konzentration von jeweils 0,1 M aufgelöst wurden. Die Messung wurde unter den Bedingungen Raumtemperatur und einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 mV/s durchgeführt.

Die Coulomb-Effizienz wurde berechnet, indem die Stromstärke bei der Oxidation durch die Stromstärke bei der Reduktion geteilt wurde. Die Stromstärke bei der Oxidation und die Stromstärke bei der Reduktion wurden durch die Stromstärke jeweils vor und nach der Stromspitze bei der Oxidation und der Stromspitze bei der Reduktion bestimmt. Insbesondere wurde die Stromstärke bei der Oxidation durch eine Spannung während der Oxidation von 0,3 V bis 0,9 V im dritten Zyklus bestimmt. Die Stromstärke bei der Reduktion wurde durch eine Spannung während der Reduktion von 0,7 V bis 0,2 V im dritten Zyklus bestimmt. Ebenso wurde die Potentialkorrektur jedes flüssigen Elektrolyten (Korrektur der Li/Li⁺-Basis) basierend auf dem Ergebnis des vorher erfolgten Auflösens und Präzipitierens von Li auf einer Ni-Elektrode durchgeführt. Die Ergebnisse werden in 2A bis 6 und Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]

	Lösungsmittel	Coulomb-Effizienz
Beispiel 1	PC + DMC	0,715
Beispiel 2	EC + EMC	0,706
Beispiel 3	EMC + DMC	0,641
Vergleichsbeispiel 1	DMC	0,606
Vergleichsbeispiel 2	EC + DMC	0,446
Vergleichsbeispiel 3	EC + PC + DMC	0,226
Vergleichsbeispiel 4	PC	0,539
Vergleichsbeispiel 5	PC + EMC	0,515
Vergleichsbeispiel 6	PC + DEC	0,607
Vergleichsbeispiel 7	EC + DEC	0,628
Vergleichsbeispiel 8	EMC	Nicht messbar
Vergleichsbeispiel 9	DEC + EMC	0,605

Die Ergebnisse aus Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 werden in den 2A bis 2C geteigt. Wie in den 2A bis 2C gezeigt, wurde bestätigt, dass der Unterschied zwischen der Strommengen bei der Oxidation und Reduktion (der Bereich der Oxidations/Reduktions-Stromspitze), die in der Nähe von 0,4 V beobachtet wurden, in Beispiel 1 kleiner war als der in Vergleichsbeispiel 2, was bedeutet, dass die Zersetzung des Lösungsmittels gehemmt wurde. Entsprechend kann eine Verbesserung der Zyklusstabilität der Batterie erwartet werden. Auf diese Weise wurde der flüssige Elektrolyt mit einer stabilen Elektrodenreaktionsaktivität durch Kombination der spezifischen Carbonat-basierten Lösungsmittel erhalten.
3 zeigt die Coulomb-Effizienz in den flüssigen Elektrolyten, die DMC enthalten. Als Ergebnis wurde eine höhere Coulomb-Effizienz, die 0,7 oder mehr betrug, mit dem Lösungsmittelgemisch aus PC und DMC (in Beispiel 1) erreicht als mit DMC alleine (in Vergleichsbeispiel 1), und dem Lösungsmittelgemisch aus DMC und EC (in Vergleichsbeispiel 2) erreicht. Ebenso wurde eine höhere Coulomb-Effizienz mit dem Lösungsmittelgemisch aus DMC und EMC (in Beispiel 3) erreicht als mit DMC alleine (in Vergleichsbeispiel 1). Hingegen war die Coulomb-Effizienz des Lösungsmittelgemischs aus DMC, PC und EC (in Vergleichsbeispiel 3) geringer als die derjenigen, die nicht EC enthielten, in Beispiel 1 (DMC + PC) und Vergleichsbeispiel 1 (DMC). Entsprechend wurde nahegelegt, dass die Stabilität der SEI-Schicht durch Zugabe von EC verschlechtert wurde. Diese Ergebnisse legten nahe, dass die Verbesserung der Coulomb-Effizienz nicht durch die Wirkung von DMC, sondern die Wirkung des Lösungsmittelgemischs mit spezifischen Kombinationen der Carbonat-basierten Lösungsmittel verursacht wurde.
4 zeigt die Coulomb-Effizienz in den flüssigen Elektrolyten, die PC enthalten. Als Ergebnis wurde eine höhere Coulomb-Effizienz von 0,7 oder mehr mit dem Lösungsmittelgemisch aus PC und DMC (in Beispiel 1) als mit PC alleine (in Vergleichsbeispiel 4), dem Lösungsmittelgemisch aus PC und EMC (in Vergleichsbeispiel 5), und dem Lösungsmittelgemisch aus PC und DEC (in Vergleichsbeispiel 6) erhalten. Hingegen war die Coulomb-Effizienz des Lösungsmittelgemischs aus PC, DMC und EC (in Vergleichsbeispiel 3) geringer als die, die nicht EC enthielt, in Beispiel 1 (DMC + PC) und Vergleichsbeispiel 4 (PC). Entsprechend wurde nahegelegt, dass die Stabilität der SEI-Schicht durch die Zugabe von EC verschlechtert wurde. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Verbesserung der Coulomb-Effizienz nicht durch die Wirkung von PC, sondern die Wirkung des Lösungsmittelgemischs mit spezifischen Kombinationen der Carbonat-basierten Lösungsmittel verursacht wurde.
5 zeigt die Coulomb-Effizienz in den flüssigen Elektrolyten, die EMC enthalten. Als Ergebnis wurde eine höhere Coulomb-Effizienz von 0,7 oder mehr mit dem Lösungsmittelgemisch aus EMC und EC (in Beispiel 2) als mit EMC alleine (in Vergleichsbeispiel 8), dem Lösungsmittelgemisch aus EMC und PC (in Vergleichsbeispiel 5), und dem Lösungsmittelgemisch aus EMC und DEC (in Vergleichsbeispiel 9) erreicht. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Verbesserung der Coulomb-Effizienz nicht durch die Wirkung von EMC, sondern die Wirkung des Lösungsmittelgemischs mit spezifischen Kombinationen der Carbonat-basierten Lösungsmittel verursacht wurde.
6 zeigt die Coulomb-Effizienz in den flüssigen Elektrolyten, die EC enthalten. Als Ergebnis wurde eine höhere Coulomb-Effizienz von 0,7 oder mehr mit dem Lösungsmittelgemisch aus EC und EMC (in Beispiel 2) als mit dem Lösungsmittelgemisch aus EC und DMC (in Vergleichsbeispiel 2), dem Lösungsmittelgemisch aus EC, PC und DMC (in Vergleichsbeispiel 3) und dem Lösungsmittelgemisch aus EC und DEC (in Vergleichsbeispiel 7) erhalten. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Verbesserung der Coulomb-Effizienz nicht durch die Wirkung von EC, sondern die Wirkung des Lösungsmittelgemischs mit spezifischen Kombinationen der Carbonat-basierten Lösungsmittel verursacht wurde.
Ebenso wurde basierend auf Vergleichsbeispiel 1 (DMC) die Coulomb-Effizienz vermindert, wenn EC zugegeben wurde (in Vergleichsbeispiel 2), und die Coulomb-Effizienz wurde weiter vermindert, wenn EC und PC zugegeben wurden (in Vergleichsbeispiel 3). Entsprechend wurde angenommen, dass die Coulomb-Effizienz vermindert würde, wenn PC zu DMC gegeben würde; jedoch wurde tatsächlich überraschend eine hohe Coulomb-Effizienz in Beispiel 1 (DMC + PC) erreicht.
Ebenso wurde angenommen, dass die Eigenschaften von PC und EC auf demselben Niveau liegen, da in Vergleichsbeispiel 6 (DEC + PC) und Vergleichsbeispiel 7 (DEC + EC) gezeigt wurde, dass die Coulomb-Effizienz auf demselben Niveau lag. Angesichts der Basis von Vergleichsbeispiel 4 (PC) wurde die Coulomb-Effizienz vermindert, als EMC zugegeben wurde (in Vergleichsbeispiel 5). Ebenso trat weder eine Ladung noch eine Entladung mit EMC alleine auf (in Vergleichsbeispiel 8). Entsprechend wurde angenommen, dass die Coulomb-Effizienz vermindert würde, wenn EMC zu EC gegeben würde; jedoch wurde tatsächlich überraschenderweise eine hohe Coulomb-Effizienz in Beispiel 2 (EC + EMC) erhalten.
Ebenso trat weder eine Ladung noch eine Entladung mit EMC alleine auf. Entsprechend wurde angenommen, dass die Coulomb-Effizienz weiter vermindert würde als die in Vergleichsbeispiel 1 (DMC), wenn EMC zu DMC gegeben würde; jedoch wurde tatsächlich überraschenderweise eine hohe Coulomb-Effizienz in Beispiel 3 (EMC + DMC) erhalten.
Bezugszeichenliste

1: Schicht aktiven Kathodenmaterials
2: Schicht aktiven Anodenmaterials
3: Elektrolytschicht
4: Kathoden-Stromabnehmer
5: Anoden-Stromabnehmer
6: Batteriegehäuse
10: Fluorid-Ionenbatterie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-145758 [0004]

Claims

Flüssiger Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie, enthaltend eine Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel und ein Fluoridsalz, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Carbonat-basierten Lösungsmittel Folgendes enthält: i) nur Propylencarbonat (PC) und Dimethylcarbonat (DMC), ii) nur Ethylencarbonat (EC) und Ethylmethylcarbonat (EMC), oder iii) nur Ethylmethylcarbonat (EMC) und Dimethylcarbonat (DMC).
Flüssiger Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel nur Propylencarbonat (PC) und Dimethylcarbonat (DMC) enthält.
Flüssiger Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel nur Ethylencarbonat (EC) und Ethylmethylcarbonat (EMC) enthält.
Flüssiger Elektrolyt für eine Fluorid-Ionenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl Carbonat-basierter Lösungsmittel nur Ethylmethylcarbonat (EMC) und Dimethylcarbonat (DMC) enthält.
Fluorid-Ionenbatterie, enthaltend eine Schicht aktiven Kathodenmaterials, eine Schicht aktiven Anodenmaterials und eine Elektrolytschicht, die zwischen der Schicht aktiven Kathodenmaterials und der Schicht aktiven Anodenmaterials gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolytschicht den flüssigen Elektrolyten für eine Fluorid-Ionenbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4 enthält.