DE102018202929A1 - Hybrid supercapacitor and method of making a hybrid supercapacitor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Hybridsuperkondensator (1), umfassend mindestens eine positive Elektrode (22), mindestens eine negative Elektrode (21), mindestens einen Separator (18) und ein Elektrolyt (15), wobei der Elektrolyt (15) ein Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acetonitril, 3-Methoxypropionitril, Methoxyacetonitril, Propylencarbonat, Ethylencarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Ethylenmethylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, Propionitril, Glutaronitril, Adiponitril und Mischungen davon, und ein Polymer und gegebenenfalls ein Leitsalz enthält.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Superkondensators sowie die Verwendung eines Superkondensators und die Verwendung einer Mischung umfassend ein Lösungsmittel und ein Polymer
The invention relates to a hybrid supercapacitor (1) comprising at least one positive electrode (22), at least one negative electrode (21), at least one separator (18) and an electrolyte (15), wherein the electrolyte (15) is a solvent selected from the group consisting of acetonitrile, 3-methoxypropionitrile, methoxyacetonitrile, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene methyl carbonate, ethylmethyl carbonate, propionitrile, glutaronitrile, adiponitrile and mixtures thereof, and a polymer and optionally a conductive salt.
Furthermore, the invention relates to a method for producing a supercapacitor and the use of a supercapacitor and the use of a mixture comprising a solvent and a polymer
Description
Die Erfindung betrifft einen Hybridsuperkondensator, umfassend mindestens eine positive Elektrode, mindestens eine negative Elektrode, mindestens einen Separator und ein Elektrolyt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Superkondensators sowie die Verwendung eines Superkondensators und die Verwendung einer Mischung umfassend ein Lösungsmittel und ein Polymer.The invention relates to a hybrid supercapacitor comprising at least one positive electrode, at least one negative electrode, at least one separator and an electrolyte. Furthermore, the invention relates to a method for producing a supercapacitor and the use of a supercapacitor and the use of a mixture comprising a solvent and a polymer.
Stand der TechnikState of the art
Die Speicherung elektrischer Energie mittels elektrochemischer Energiespeichersysteme wie elektrochemischer Kondensatoren (Superkondensatoren) oder elektrochemischer Primär- oder Sekundärbatterien ist seit vielen Jahren bekannt. Die genannten Energiespeichersysteme unterscheiden sich dabei in dem der Energiespeicherung zugrunde liegenden Prinzip.The storage of electrical energy by means of electrochemical energy storage systems such as electrochemical capacitors (supercapacitors) or electrochemical primary or secondary batteries has been known for many years. The energy storage systems mentioned differ in the underlying principle of energy storage.
Superkondensatoren umfassen in der Regel eine negative und eine positive Elektrode, welche durch einen Separator voneinander getrennt sind. Zwischen den Elektroden befindet sich außerdem ein Elektrolyt, welcher ionisch leitfähig ist. Die Speicherung elektrischer Energie beruht darauf, dass sich beim Anlegen einer Spannung an die Elektroden des Superkondensators eine elektrochemische Doppelschicht an deren Oberflächen ausbildet. Diese Doppelschicht wird aus Ladungsträgern aus dem Elektrolyten gebildet, welche sich an den Oberflächen der entgegengesetzt elektrisch geladenen Elektroden anordnen. Eine Redox-Reaktion ist bei dieser Art der Energiespeicherung nicht beteiligt. Superkondensatoren können daher theoretisch beliebig oft aufgeladen werden und haben somit eine sehr hohe Lebensdauer. Auch die Leistungsdichte der Superkondensatoren ist hoch, wohingegen die Energiedichte im Vergleich zu beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien eher gering ist.Supercapacitors typically include a negative and a positive electrode, which are separated by a separator. There is also an electrolyte between the electrodes which is ionically conductive. The storage of electrical energy is based on the fact that, when a voltage is applied to the electrodes of the supercapacitor, an electrochemical double layer is formed on the surfaces thereof. This bilayer is formed of charge carriers from the electrolyte, which are arranged on the surfaces of the oppositely electrically charged electrodes. A redox reaction is not involved in this type of energy storage. Therefore, supercapacitors can theoretically be charged as often as desired and thus have a very long service life. Also, the power density of the supercapacitors is high, whereas the energy density is rather low compared to, for example, lithium-ion batteries.
Die Energiespeicherung in Primär- und Sekundärbatterien findet hingegen durch eine Redox-Reaktion statt. Auch diese Batterien umfassen dabei in der Regel eine negative und eine positive Elektrode, welche durch einen Separator voneinander getrennt sind. Zwischen den Elektroden befindet sich ebenso ein leitfähiger Elektrolyt. In Lithium-Ionen-Batterien, einem der am weitesten verbreiteten Sekundärbatterietypen, findet die Energiespeicherung durch die Einlagerung von Lithium-Ionen in die Elektrodenaktivmaterialien statt. Beim Betrieb der Batteriezelle, also bei einem Entladevorgang, fließen Elektronen in einem äußeren Stromkreis von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode. Innerhalb der Batteriezelle wandern Lithium-Ionen bei einem Entladevorgang von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode. Dabei lagern die Lithium-Ionen aus dem Aktivmaterial der negativen Elektrode reversibel aus, was auch als Delithiierung bezeichnet wird. Bei einem Ladevorgang der Batteriezelle wandern die Lithium-Ionen von der positiven Elektrode zu der negativen Elektrode. Dabei lagern die Lithium-Ionen wieder in das Aktivmaterial der negativen Elektrode reversibel ein, was auch als Lithiierung bezeichnet wird.The energy storage in primary and secondary batteries, however, takes place by a redox reaction. These batteries also usually comprise a negative and a positive electrode, which are separated by a separator. There is also a conductive electrolyte between the electrodes. In lithium-ion batteries, one of the most common secondary battery types, energy storage occurs through the incorporation of lithium ions into the electrode active materials. During operation of the battery cell, ie during a discharge process, electrons flow in an external circuit from the negative electrode to the positive electrode. Within the battery cell, lithium ions migrate from the negative electrode to the positive electrode during a discharge process. In this case, the lithium ions from the active material of the negative electrode store reversible, which is also referred to as delithiation. During a charging process of the battery cell, the lithium ions migrate from the positive electrode to the negative electrode. The lithium ions reversibly reenter the active material of the negative electrode, which is also referred to as lithiation.
Lithium-Ionen-Batterien zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine hohe Energiedichte haben, das heißt, dass sie eine große Menge an Energie pro Masse beziehungsweise Volumen speichern können. Im Gegenzug weisen sie jedoch nur eine begrenzte Leistungsdichte und Lebensdauer auf. Dies ist für viele Anwendungen nachteilig, so dass Lithium-Ionen-Batterien in diesem Bereich nicht oder nur in geringem Umfang eingesetzt werden können.Lithium-ion batteries are characterized by the fact that they have a high energy density, which means that they can store a large amount of energy per mass or volume. In return, however, they have only a limited power density and life. This is disadvantageous for many applications, so that lithium-ion batteries in this area can not or only to a limited extent can be used.
Hybridsuperkondensatoren stellen eine Kombination dieser Technologien dar und sind geeignet, die Lücke in den Anwendungsmöglichkeiten, die die Lithium-Ionen-Batterie-Technologie und die Superkondensatorentechnologie aufweisen, zu schließen.Hybrid supercapacitors are a combination of these technologies and are likely to close the gap in the applications of lithium-ion battery technology and supercapacitor technology.
Hybridsuperkondensatoren weisen in der Regel ebenfalls zwei Elektroden auf, die, je einen Stromsammler umfassend, durch einen Separator voneinander getrennt sind. Der Transport der elektrischen Ladung zwischen den Elektroden wird durch Elektrolyte gewährleistet. Die Elektroden umfassen als Aktivmaterial in der Regel ein herkömmliches Superkondensationsmaterial, nachfolgend auch statisch kapazitives Aktivmaterial genannt, sowie ein Material, welches in der Lage ist, eine Redox-Reaktion mit den Ladungsträgern des Elektrolyten einzugehen und eine Interkalationsverbindung davon zu bilden, nachfolgend auch elektrochemisches Redox-Aktivmaterial genannt. Das Energiespeicherprinzip der Hybridsuperkondensatoren beruht somit auf der Ausbildung einer elektrochemischen Doppelschicht in Kombination mit der Bildung einer faradischen Lithium-Interkalationsverbindung. Das so erhaltene Energiespeichersystem besitzt eine hohe Energiedichte bei gleichzeitig hoher Leistungsdichte und hoher Lebensdauer.Hybridsuperkondensatoren usually also have two electrodes, each comprising a current collector, separated by a separator. The transport of electric charge between the electrodes is ensured by electrolytes. The electrodes generally comprise as active material a conventional supercapacitor material, hereinafter also referred to as static capacitive active material, as well as a material which is capable of undergoing a redox reaction with the charge carriers of the electrolyte and forming an intercalation compound thereof, hereinafter also electrochemical redox -Active material called. The energy storage principle of the hybrid supercapacitors is thus based on the formation of an electrochemical double layer in combination with the formation of a faradic lithium intercalation compound. The energy storage system thus obtained has a high energy density at the same time high power density and long life.
Hybridsuperkondensatoren enthalten ferner weitere Komponenten wie Separatoren, Stromsammler und ein Gehäuse. Die Stromsammler dienen dem elektrischen Kontaktieren des Elektrodenmaterials und verbinden diese mit den Anschlüssen des Kondensators. Sie müssen eine gute Leitfähigkeit besitzen. Um Korrosion zu verhindern, bestehen Stromsammler und Gehäuse in der Regel aus demselben Material, zumeist Aluminium.Hybrid supercapacitors also include other components such as separators, current collectors and a housing. The current collectors serve to electrically contact the electrode material and connect them to the terminals of the capacitor. They must have good conductivity. To prevent corrosion, current collectors and housings are usually made of the same material, mostly aluminum.
Die Energiedichte und Leistungsdichte eines Hybridsuperkondensators wird durch die verwendeten Elektrodenaktivmaterialien bestimmt. Das eingesetzte elektrochemische Redoxaktivmaterial ermöglicht eine hohe Energiedichte, wohingegen das statisch kapazitive Aktivmaterial die Leistungsdichte bestimmt.The energy density and power density of a hybrid supercapacitor is determined by the electrode active materials used. The used electrochemical redox active material allows a high energy density, whereas the static capacitive active material determines the power density.
Negative Elektroden, umfassend Aktivmaterialien bestehend aus Lithium-Titanoxiden, insbesondere Li4Ti5O12 (LTO) sind aus dem Stand der Technik für die Verwendung in Lithium-Ionen-Batterien bekannt.
Hybridsuperkondensatorelektroden werden häufig mit einem lösemittelbasierten Prozess hergestellt, wobei N-Methyl-2-pyrrolidon eingesetzt wird.Hybrid supercapacitor electrodes are often made by a solvent-based process using N-methyl-2-pyrrolidone.
Der Elektrolyt im Hybridsuperkondensator ist üblicherweise flüssig. Als Elektrolyt in Hybridsuperkondensatoren wird in der Regel Acetonitril eingesetzt, aus dem bei starkem Erhitzen und im Brandfall giftige Gase wie Cyanwasserstoff und Stickoxide entstehen, die mit Luft explosionsfähige Gemische bilden. Dies trifft auch für andere Lösungsmittel zu.The electrolyte in the hybrid supercapacitor is usually liquid. The electrolyte used in hybrid supercapacitors is generally acetonitrile, from which, upon intense heating and in case of fire, toxic gases such as hydrogen cyanide and nitrogen oxides are formed which form explosive mixtures with air. This also applies to other solvents.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es wird ein Hybridsuperkondensator vorgeschlagen, umfassend mindestens eine positive Elektrode, mindestens eine negative Elektrode, mindestens einen Separator und ein Elektrolyt, wobei der Elektrolyt ein Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acetonitril, 3-Methoxypropionitril, Methoxyacetonitril, Propylencarbonat, Ethylencarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Ethylenmethylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, Propionitril, Glutaronitril, Adiponitril und Mischungen davon, ein Polymer und gegebenenfalls ein Leitsalz enthält. Acetonitril ist als Lösungsmittel insbesondere bevorzugt. There is proposed a hybrid supercapacitor comprising at least one positive electrode, at least one negative electrode, at least one separator and an electrolyte, wherein the electrolyte is a solvent selected from the group consisting of acetonitrile, 3-methoxypropionitrile, methoxyacetonitrile, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate , Ethylene methyl carbonate, ethyl methyl carbonate, propionitrile, glutaronitrile, adiponitrile and mixtures thereof, a polymer and optionally a conductive salt. Acetonitrile is particularly preferred as a solvent.
Bevorzugt enthält der Elektrolyt das Leitsalz, das insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lithiumchlorat (LiClO4), Lithiumtetrafluoroborat (LiBF4), Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6), Lithiumhexafluoroarsenat (LiAsF6), Lithiumtrifluormethansulfonat (LiSO3CF3), Lithiumbis(trifluormethylsulphonyl)imid (LiN(SO2CF3)2), Lithiumbis(pentafluorethylsulphonyl)imid (LiN(SO2C2F5)2), Lithiumbis(oxalato)borat (LiBOB, LiB(C2O4)2), Lithiumdifluor(oxalato)borat (LiBF2(C2O4)), Lithium-tris(pentafluorethyl)trifluorophosphat (LiPF3(C2F5)3) und Mischungen davon.The electrolyte preferably comprises the conductive salt, which is in particular selected from the group consisting of lithium chlorate (LiClO 4 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiSO 3 CF 3 ), lithium bis ( trifluoromethylsulphonyl) imide (LiN (SO 2 CF 3 ) 2 ), lithium bis (pentafluoroethylsulphonyl) imide (LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 ), lithium bis (oxalato) borate (LiBOB, LiB (C 2 O 4 ) 2 ), Lithium difluoro (oxalato) borate (LiBF 2 (C 2 O 4 )), lithium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate (LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 ) and mixtures thereof.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines Hybridsuperkondensators vorgeschlagen, umfassend die folgenden Schritte:
- a. Bereitstellen mindestens einer positiven Elektrode, mindestens einer negativen Elektrode, mindestens eines Separators und eines Gehäuses,
- b. Bereitstellen eines Lösungsmittels, eines Polymers und gegebenenfalls eines Leitsalzes,
- c. Mischen des Lösungsmittels, des Polymers und gegebenenfalls des Leitsalzes, so dass ein Elektrolyt entsteht, wobei der Elektrolyt eine höhere Viskosität aufweist als das bereitgestellte Lösungsmittel,
- d. Anordnen der mindestens einen positiven Elektrode, der mindestens einen negativen Elektrode und des mindestens einen Separators in dem Gehäuse und Einfüllen des Elektrolyten oder des Lösungsmittels, des Polymers und gegebenenfalls des Leitsalzes in das Gehäuse.
- a. Providing at least one positive electrode, at least one negative electrode, at least one separator and a housing,
- b. Providing a solvent, a polymer and optionally a conducting salt,
- c. Mixing the solvent, the polymer and optionally the conducting salt to form an electrolyte, wherein the electrolyte has a higher viscosity than the solvent provided,
- d. Arranging the at least one positive electrode, the at least one negative electrode and the at least one separator in the housing and charging the electrolyte or the solvent, the polymer and optionally the conducting salt into the housing.
Durch das Polymer als Verdickungsmittel wird das Lösungsmittel angedickt, so dass ein Gel entsteht und der Elektrolyt eine höhere Viskosität aufweist als das eingesetzte Lösungsmittel.By the polymer as thickener, the solvent is thickened, so that a gel is formed and the electrolyte has a higher viscosity than the solvent used.
Das Lösungsmittel wird mit dem Polymer gemischt und bevorzugt findet in der Mischung keine weitere Polymerisation statt, sondern die Bildung der Makromoleküle des Polymers ist bereits vor dem Kontakt mit dem Lösungsmittel abgeschlossen.The solvent is mixed with the polymer and preferably no further polymerization takes place in the mixture, but the formation of the macromolecules of the polymer is already completed before contact with the solvent.
Durch den Elektrolyten in Form eines Gels, das durch die Anwesenheit des Polymers im Lösungsmittel gebildet wird, können das Austreten des Lösungsmittels aus dem Hybridsuperkondensator sowie die Bildung giftiger Gase beim Erhitzen und im Brandfall vermieden beziehungsweise verhindert werden.By the electrolyte in the form of a gel, which is formed by the presence of the polymer in the solvent, the escape of the solvent from the hybrid supercapacitor and the formation of toxic gases when heated and be avoided or prevented in case of fire.
Bevorzugt ist das Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenoxid (PEO), Copolymeren von Polyethylenoxid wie Polystyrol-Polyethylenoxid (PEO-PS), Polysulfonen (PSU), Polyacrylsäure (PAA), Polyvinylalkohol (PVA), Polyvinylpyrrolidon (PVP), Carboxymethylcellulose (CMC), Polymalonsäureester, Polyacrylnitril (PAN), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyvinylidenfluorid (PVdF), und Mischungen davon. Besonders bevorzugt sind Polyethylenoxid, Polyethylenblockcopolymere und Polymalonsäureester, insbesondere Polymalonsäureester.Preferably, the polymer is selected from the group consisting of polyethylene oxide (PEO), copolymers of polyethylene oxide such as polystyrene-polyethylene oxide (PEO-PS), polysulfones (PSU), polyacrylic acid (PAA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP), carboxymethylcellulose ( CMC), polymalonic acid esters, polyacrylonitrile (PAN), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVdF), and mixtures thereof. Particularly preferred are polyethylene oxide, polyethylene block copolymers and polymalonic acid esters, especially Polymalonsäureester.
Polyethylenoxid, das auch als Polyethylenglykol bezeichnet wird, ist ein Polymer, welches aus der Wiederholungseinheit (-CH2-CH2-O-) aufgebaut ist und vorzugsweise 10 bis 1000, insbesondere 20 bis 500 Wiederholungseinheiten pro Molekül umfasst. Copolymere von Polyethylenoxid umfassen insbesondere Blockcopolymere aus mindestens einem Polyethylenoxid-Block und mindestens einem Block eines ionisch oder radikalisch polymerisierbaren Monomers, insbesondere Styrol oder einem Styrolderivat (z.B. α-Methylstyrol). Ein besonders bevorzugtes Copolymer ist ein Polyethylenoxid-[b]-Polystyrol-Blockcopolymer.Polyethylene oxide, which is also referred to as polyethylene glycol, is a polymer which is composed of the repeating unit (-CH 2 -CH 2 -O-) and preferably comprises 10 to 1000, in particular 20 to 500 repeating units per molecule. Copolymers of polyethylene oxide include in particular block copolymers of at least one polyethylene oxide block and at least one block of an ionically or radically polymerizable monomer, in particular styrene or a styrene derivative (eg α-methylstyrene). A particularly preferred copolymer is a polyethylene oxide [b] polystyrene block copolymer.
Polymalonsäureester umfassen Wiederholungseinheiten der allgemeinen Formel (I):
- mit R1, R2= H oder F;
- R3 = organischer Rest, insbesondere Alkylrest der Formel -(CH2)m-(CH3), wobei m eine ganze
Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8, darstellt; und - n = 2 bis 1000, insbesondere 10 bis 500.
- with R 1 , R 2 = H or F;
- R 3 = organic radical, in particular alkyl radical of the formula - (CH 2 ) m - (CH 3 ), where m is an integer from 1 to 10, preferably 2 to 8; and
- n = 2 to 1000, in particular 10 to 500.
Das Lösungsmittel besteht bevorzugt zu mehr als 50 Gew.-% aus Acetonitril.The solvent is preferably more than 50 wt .-% of acetonitrile.
Bevorzugt enthält der Elektrolyt 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% Polymer und 70 Gew.- % bis 95 Gew.-% Acetonitril. Bevorzugt enthält der Elektrolyt das Leitsalz mit einer Konzentration in einem Bereich von 0,1 mol/L bis 3 mol/L.The electrolyte preferably contains 5% by weight to 30% by weight of polymer and 70% by weight to 95% by weight of acetonitrile. Preferably, the electrolyte contains the conductive salt having a concentration in a range of 0.1 mol / L to 3 mol / L.
Vorteilhaft weist der Elektrolyt eine dynamische Viskosität in einem Bereich von 0,3 mPa·s bis 400 mPa·s auf, wobei die Viskosität beispielsweise nach
Der Separator kann Cellulose, Polyolefine, Polyester und/oder fluorierte Polymere enthalten. Ferner kann der Separator keramische Materialien, die insbesondere MgO und/oder Al2O3 enthalten, enthalten oder aus den keramischen Materialen bestehen. Der Separator kann einschichtig oder mehrschichtig aufgebaut sein.The separator may contain cellulose, polyolefins, polyesters and / or fluorinated polymers. Furthermore, the separator may contain ceramic materials, which in particular contain MgO and / or Al 2 O 3 , or consist of the ceramic materials. The separator may be single-layered or multi-layered.
Bevorzugt besteht der Separator aus einem Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenoxid, Copolymeren von Polyethylenoxid wie Polystyrol-Polyethylenoxid, Polysulfonen, Polyacrylsäure, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Carboxymethylcellulose, Polyacrylnitril, Polymethylmethacrylat, Polyvinylidenfluorid, Polymalonsäureester und Mischungen davon.Preferably, the separator consists of a polymer selected from the group consisting of polyethylene oxide, copolymers of polyethylene oxide such as polystyrene-polyethylene oxide, polysulfones, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, carboxymethylcellulose, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, polyvinylidene fluoride, polymalonic acid esters and mixtures thereof.
Die positive Elektrode umfasst bevorzugt eine Aktivmaterialzusammensetzung mit folgenden Bestandteilen:
- - 72,5 bis 96,5 Gew.-% eines Aktivmaterials,
- - 2,5 bis 7,5 Gew.-% mindestens eines Leitadditivs, und
- - 1 bis 20 Gew.-% mindestens eines Bindemittels,
- a) 0 bis 80 Gew.-% eines Redoxaktivmaterials
- b) 20 bis 100 Gew.-% Aktivkohle.
- 72.5 to 96.5% by weight of an active material,
- 2.5 to 7.5% by weight of at least one conductive additive, and
- From 1 to 20% by weight of at least one binder,
- a) 0 to 80 wt .-% of a redox active material
- b) 20 to 100 wt .-% activated carbon.
Geeignete elektrochemische Redoxaktivmaterialien für die positive Elektrode sind beispielsweise lithiierte Interkalationsverbindungen, welche in der Lage sind Lithium-Ionen reversibel aufzunehmen und freizusetzen. Das positive Redoxaktivmaterial kann ein zusammengesetztes Oxid umfassen, welches mindestens ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kobalt, Magnesium, Nickel, sowie Lithium, enthält.Suitable electrochemical redox active materials for the positive electrode are, for example, lithiated intercalation compounds which are capable of reversibly taking up and releasing lithium ions. The positive redox active material may comprise a composite oxide containing at least one metal selected from the group consisting of cobalt, magnesium, nickel, and lithium.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein Redoxaktivmaterial der positiven Elektrode, umfassend eine Verbindung der Formel LiMO2, wobei M ausgewählt ist aus Co, Ni, Mn, Cr oder Gemischen von diesen sowie Gemischen von diesen mit Al. Insbesondere sind LiCoO2 und LiNiO2 zu nennen.One embodiment of the present invention comprises a positive electrode redox active material comprising a compound of the formula LiMO 2 wherein M is selected from Co, Ni, Mn, Cr or mixtures of these and mixtures of these with Al. In particular, LiCoO 2 and LiNiO 2 are mentioned.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Redoxaktivmaterial um ein Material, welches Nickel umfasst, d.h. LiNi1-xM'xO2, wobei M' ausgewählt ist aus Co, Mn, Cr und Al und 0 ≤ x < 1 ist. Beispiele umfassen Lithium-Nickel-Kobalt-AluminiumOxid-Kathoden (z.B. LiNi0,8Co0,15Al0,05O2; NCA) und Lithium-Nickel-Mangan-KobaltOxid-Kathoden (z.B. LiNi0,8Mn0,1Co0,1O2; NMC (811) oder LiNi0,33Mn0,33Co0,33O2; NMC (111)).In a preferred embodiment, the redox active material is a Material comprising nickel, ie LiNi 1 - x M 'x O 2, wherein M' is selected from Co, Mn, Cr and Al, and 0 ≤ x <. 1 Examples include lithium nickel cobalt aluminum oxide cathodes (eg, LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 ; NCA) and lithium nickel manganese cobalt oxide cathodes (eg, LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 ; NMC (811) or LiNi 0.33 Mn 0.33 Co 0.33 O 2 ; NMC (111)).
Ferner sind als bevorzugte positive Redoxaktivmaterialien überlithiierte schichtförmige Oxide zu nennen. Beispiele hierfür sind Li1+xMn2-yMyO4 mit x ≤ 0,8, y < 2; Li1+×Co1-yMyO2 mit x ≤ 0,8, y < 1; Li1+×Ni1-y-zCoyMzO4 mit x ≤ 0,8, y < 1, z < 1 und y+z < 1. In den vorgenannten Verbindungen kann M ausgewählt sein aus AI, Mg und/oder Mn.Further, as preferred positive redox active materials, mention may be made of overlaid layered oxides. Examples are Li 1 + x Mn 2-y M y O 4 where x ≤ 0.8, y <2; Li 1 + × Co 1 -y M y O 2 where x ≤ 0.8, y <1; Li 1 + × Ni 1 -yz Co y M z O 4 where x ≤ 0.8, y <1, z <1 and y + z <1. In the aforementioned compounds, M may be selected from Al, Mg and / or Mn.
Zwei oder mehrere der positiven Redoxaktivmaterialien können insbesondere auch in Kombination miteinander verwendet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst beispielsweise Verbindungen der Formel n(Li2MnO3) : n-1 (LiNi1-xM'xO2) wobei M' ausgewählt ist aus Co, Mn, Cr und AI und 0 < n < 1 ist und 0 < x < 1 ist.In particular, two or more of the positive redox active materials may also be used in combination with each other. A preferred embodiment comprises, for example, compounds of the formula n (Li 2 MnO 3 ): n-1 (LiNi 1 -x M ' x O 2 ) where M' is selected from Co, Mn, Cr and Al and 0 <n <1 and 0 <x <1.
Ferner sind insbesondere Spinellverbindungen (z.B. LiMn2O4), Olivinverbindungen (z.B. LiFePO4), Silikatverbindungen (z.B. Li2FeSiO4), Tavoritverbindungen (z.B. LiVP04F), Li2MnO3, Li1.17Ni0.17Co0.1Mn0.56O2 und Li3V2(PO4)3 als geeignete positive Aktivmaterialien hervorzuheben.Furthermore, in particular spinel compounds (eg LiMn 2 O 4 ), olivine compounds (eg LiFePO 4 ), silicate compounds (eg Li 2 FeSiO 4 ), tavorite compounds (eg LiVP04F), Li 2 MnO 3 , Li 1.17 Ni 0.17 Co 0.1 Mn 0.56 O 2 and Highlight Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 as suitable positive active materials.
Die negative Elektrode umfasst bevorzugt eine Aktivmaterialzusammensetzung mit folgenden Bestandteile:
- - 50 bis 94 Gew.-% eines Aktivmaterials,
- - 5 bis 30 Gew.-% mindestens eines Leitadditivs, und
- - 1 bis 20 Gew.-% mindestens eines Bindemittels,
- a) 90 bis 100 Gew.-% Li4Ti5O12 (LTO), TiO2, H2Ti3O7, H2Ti6O13, H2Ti12O25 oder Gemischen daraus und
- b) 0 bis 10 Gew.-% Aktivkohle.
- From 50 to 94% by weight of an active material,
- 5 to 30% by weight of at least one conductive additive, and
- From 1 to 20% by weight of at least one binder,
- a) 90 to 100 wt .-% Li 4 Ti 5 O 12 (LTO), TiO 2 , H 2 Ti 3 O 7 , H 2 Ti 6 O 13 , H 2 Ti 12 O 25 or mixtures thereof and
- b) 0 to 10 wt .-% activated carbon.
Als Leitadditive können beispielsweise Graphit oder Industrieruß allein oder in Kombination miteinander verwendet werden.As guide additives, for example, graphite or carbon black may be used alone or in combination with each other.
Als Bindemittel, können beispielsweise Polyethylenoxid, Copolymere von Polyethylenoxid wie Polystyrol-Polyethylenoxid, Polysulfone, Polyacrylsäure, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Carboxymethylcellulose und/oder Polymalonsäureester verwendet werden.As the binder, for example, polyethylene oxide, copolymers of polyethylene oxide such as polystyrene-polyethylene oxide, polysulfones, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, carboxymethylcellulose and / or polymalonic acid esters can be used.
Bevorzugt werden das Lösungsmittel und das Polymer und gegebenenfalls das Leitsalz vor dem Einfüllen in das Gehäuse gemischt. Insbesondere bevorzugt ist die Polymerisation des Polymers vor dem Mischen mit dem Lösungsmittel abgeschlossen.Preferably, the solvent and the polymer and optionally the conductive salt are mixed prior to filling in the housing. Most preferably, the polymerization of the polymer is completed prior to mixing with the solvent.
In einer alternativen Ausführungsform können das Lösungsmittel und das Polymer beim Einfüllen oder nach dem Einfüllen in das Gehäuse gemischt werden. Hier kann zunächst das Lösungsmittel vorgelegt werden und dann das Polymer zugegeben werden oder das Polymer kann bereits in dem Gehäuse vorgelegt werden, wobei dann das Lösungsmittel zugegeben wird.In an alternative embodiment, the solvent and the polymer may be mixed during filling or after filling in the housing. Here, first the solvent can be initially charged and then the polymer can be added or the polymer can already be introduced into the housing, in which case the solvent is added.
Bevorzugt werden die mindestens eine positive Elektrode, die mindestens eine negative Elektrode und/oder der mindestens eine Separator lösungsmittelfrei hergestellt, was auch als trockene Herstellung bezeichnet werden kann. Insbesondere bevorzugt werden die mindestens eine positive Elektrode und/oder die mindestens eine negative Elektrode mittels Extrusion hergestellt.Preferably, the at least one positive electrode, the at least one negative electrode and / or the at least one separator are produced solvent-free, which can also be referred to as dry production. Particularly preferably, the at least one positive electrode and / or the at least one negative electrode are produced by means of extrusion.
Bevorzugt umfasst der Hybridsuperkondensator eine Elektrodenanordnung, umfassend die mindestens eine positive Elektrode, die mindestens eine negative Elektrode und den Separator, wobei die Elektrodenanordnung insbesondere bevorzugt nach einem Verfahren umfassend folgende Schritte hergestellt wird:
- A) Herstellen einer ersten Elektroden-Folie umfassend
- i. einen ersten Extrusionsschritt, wobei mindestens vier Komponenten einem ersten Extruder jeweils separat zugeführt werden, die mindestens vier Komponenten in dem ersten Extruder gemischt werden, dem ersten Extruder ein erstes Extrudat entnommen wird und dem ersten Extruder weniger
als 1 Gew.-% Herstellungslösungsmittel, bezogen auf das erste Extrudat, zugeführt wird, und - ii. einen ersten Pressschritt, wobei eine erste Schichtdicke des ersten Extrudats verringert wird und die erste Elektroden-Folie gebildet wird,
- i. einen ersten Extrusionsschritt, wobei mindestens vier Komponenten einem ersten Extruder jeweils separat zugeführt werden, die mindestens vier Komponenten in dem ersten Extruder gemischt werden, dem ersten Extruder ein erstes Extrudat entnommen wird und dem ersten Extruder weniger
- B) Bereitstellen einer Ionen-leitenden und elektrisch isolierenden Separator-Folie,
- C) Bereitstellen einer zweiten Elektroden-Folie und
- D) Verbinden der ersten Elektroden-Folie, der Separator-Folie und der zweiten Elektroden-Folie zu der Elektrodenanordnung.
- A) producing a first electrode film comprising
- i. a first extrusion step, wherein at least four components are separately fed to a first extruder, at least four components are mixed in the first extruder, a first extrudate is taken from the first extruder, and less than 1% by weight of the first extruder is based on manufacturing solvent the first extrudate is fed, and
- ii. a first pressing step, wherein a first layer thickness of the first extrudate is reduced and the first electrode foil is formed,
- B) providing an ion-conducting and electrically insulating separator film,
- C) providing a second electrode foil and
- D) connecting the first electrode foil, the separator foil and the second electrode foil to the electrode arrangement.
Die erste Elektroden-Folie ist bevorzugt eine Kathoden-Folie, insbesondere eine freistehende Kathoden-Folie und die zweite Elektroden-Folie ist bevorzugt eine Anoden-Folie, insbesondere eine freistehende Anoden-Folie. Bevorzugt enthält die erste Elektroden-Folie Lithium. Weiterhin enthält die zweite Elektroden-Folie vorteilhaft Lithium und/oder ein Silicium-Komposit und bevorzugt besteht die zweite Elektroden-Folie aus Lithium.The first electrode foil is preferably a cathode foil, in particular a freestanding cathode foil, and the second electrode foil is preferably an anode foil, in particular one freestanding anode foil. The first electrode foil preferably contains lithium. Furthermore, the second electrode foil advantageously contains lithium and / or a silicon composite, and the second electrode foil preferably consists of lithium.
Zur separaten Zuführung der mindestens vier Komponenten weist der erste Extruder bevorzugt mindestens vier separate Zuführungsöffnungen auf, die bevorzugt hintereinander in Förderrichtung angeordnet sind. Der erste Extruder ist bevorzugt ein Schneckenextruder, der eine oder mehrere Schnecken aufweisen kann, wobei die Schnecken gleichsinnig oder gegensinnig rotieren können.For separate feeding of the at least four components, the first extruder preferably has at least four separate feed openings, which are preferably arranged one behind the other in the conveying direction. The first extruder is preferably a screw extruder, which may have one or more screws, wherein the screws can rotate in the same direction or in opposite directions.
Dem ersten Extruder wird bevorzugt weniger als 0,5 Gew.-% Herstellungslösungsmittel bezogen auf das erste Extrudat zugeführt, insbesondere bevorzugt wird der erste Extrusionsschritt lösungsmittelfrei durchgeführt. Als Herstellungslösungsmittel werden organische Lösungsmittel wie Cyclohexanon, N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) und Acetonitril und Mischungen daraus verstanden. Bevorzugt werden dem ersten Extruder auch weniger als 1 Gew.-% Wasser, bezogen auf das erste Extrudat, zugeführt und besonders bevorzugt wird der erste Extrusionsschritt wasserfrei durchgeführt. Insbesondere bevorzugt wird der erste Extrusionsschritt trocken ausgeführt.The first extruder is preferably supplied with less than 0.5% by weight of manufacturing solvent, based on the first extrudate, and more preferably the first extrusion step is carried out without solvent. As a manufacturing solvent, organic solvents such as cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and acetonitrile and mixtures thereof are understood. The first extruder is preferably also fed with less than 1% by weight of water, based on the first extrudate, and more preferably the first extrusion step is carried out without water. Particularly preferably, the first extrusion step is carried out dry.
Bevorzugt umfasst das Bereitstellen der Ionen-leitenden und elektrisch isolierenden Separator-Folie in Schritt b) folgende Schritte:
- iii. einen zweiten Extrusionsschritt, wobei mindestens zwei Komponenten in einem zweiten Extruder gemischt werden, dem zweiten Extruder ein zweites Extrudat entnommen wird und dem zweiten Extruder bevorzugt weniger
als 1 Gew.-% Herstellungsösungsmittel, bezogen auf das zweite Extrudat, zugeführt wird und - iv. einen zweiten Pressschritt, wobei eine zweite Schichtdicke des zweiten Extrudats verringert wird und die Separator-Folie gebildet wird.
- iii. a second extrusion step, wherein at least two components are mixed in a second extruder, a second extrudate is taken from the second extruder, and preferably less than 1% by weight of manufacturing solvent, based on the second extrudate, is fed to the second extruder;
- iv. a second pressing step, wherein a second layer thickness of the second extrudate is reduced and the separator film is formed.
Bevorzugt werden die mindestens zwei Komponenten dem zweiten Extruder jeweils separat zugeführt. Zur separaten Zuführung der mindestens zwei Komponenten weist der zweite Extruder bevorzugt mindestens zwei separate Zuführungsöffnungen auf, die bevorzugt hintereinander in Förderrichtung angeordnet sind. Der zweite Extruder ist bevorzugt ein Schneckenextruder, der eine oder mehrere Schnecken aufweisen kann, wobei die Schnecken gleichsinnig oder gegensinnig rotieren können. Der zweite Extruder kann mit dem ersten Extruder identisch sein, wobei gegebenenfalls nur zwei der mindestens vier separaten Zuführungsöffnungen des ersten Extruders genutzt werden.The at least two components are preferably fed separately to the second extruder. For separate feeding of the at least two components, the second extruder preferably has at least two separate feed openings, which are preferably arranged one behind the other in the conveying direction. The second extruder is preferably a screw extruder, which may have one or more screws, wherein the screws can rotate in the same direction or in opposite directions. The second extruder may be identical to the first extruder, with optionally only two of the at least four separate feed openings of the first extruder being used.
Dem zweiten Extruder wird bevorzugt weniger als 0,5 Gew.-% Herstellungslösungsmittel bezogen auf das zweite Extrudat zugeführt, insbesondere bevorzugt wird der zweite Extrusionsschritt lösungsmittelfrei durchgeführt. Bevorzugt werden dem zweitem Extruder auch weniger als 1 Gew.-% Wasser, bezogen auf das zweite Extrudat, zugeführt und besonders bevorzugt wird der zweite Extrusionsschritt wasserfrei durchgeführt. Insbesondere bevorzugt wird der zweite Extrusionsschritt trocken ausgeführt.The second extruder is preferably less than 0.5 wt .-% of manufacturing solvent based on the second extrudate fed, more preferably, the second extrusion step is performed solvent-free. Preferably, less than 1% by weight of water, based on the second extrudate, is also fed to the second extruder, and more preferably the second extrusion step is carried out anhydrous. Particularly preferably, the second extrusion step is carried out dry.
Bevorzugt wird der zweite Extrusionsschritt bei einer Temperatur durchgeführt, die oberhalb der Schmelztemperatur mindestens einer der mindestens zwei Komponenten liegt, insbesondere bei einer Temperatur von mehr als 100°C, mehr bevorzugt bei einer Temperatur von mehr als 120°C und insbesondere bevorzugt bei einer Temperatur von mehr als 130°C. Üblicherweise beträgt die Temperatur während des zweiten Extrusionsschritts nicht mehr als 200°C, bevorzugt nicht mehr als 180°C und insbesondere bevorzugt nicht mehr als 160°C.The second extrusion step is preferably carried out at a temperature which is above the melting temperature of at least one of the at least two components, in particular at a temperature of more than 100 ° C., more preferably at a temperature of more than 120 ° C. and particularly preferably at a temperature of more than 130 ° C. Usually, the temperature during the second extrusion step is not more than 200 ° C, preferably not more than 180 ° C, and more preferably not more than 160 ° C.
Der erste Pressschritt und/oder der zweite Pressschritt, wobei das erste Extrudat beziehungsweise das zweite Extrudat gepresst wird, wird vorteilhaft in einer Kalander-Vorrichtung ausgeführt. Unter einer Kalander-Vorrichtung wird eine Maschine verstanden, die mindestens zwei, bevorzugt temperierbare, Walzen aufweist, die parallel angeordnet sind und die gegensinnig laufen. Zwischen zwei Walzen befindet sich ein Spalt, dessen Breite verstellbar ist. Das erste Extrudat bzw. das zweite Extrudat wird auf die Walzen aufgebracht und als Bahn durch den Spalt gepresst, wobei die erste Schichtdicke des ersten Extrudats und gegebenenfalls die zweite Schichtdicke des zweiten Extrudats verringert werden. Die entstehende Bahn stellt die erste Elektroden-Folie beziehungsweise die Separator-Folie dar.The first pressing step and / or the second pressing step, wherein the first extrudate or the second extrudate is pressed, is advantageously carried out in a calendering device. A calender device is understood to mean a machine which has at least two rolls, which can preferably be tempered, which are arranged in parallel and which run in opposite directions. Between two rollers is a gap whose width is adjustable. The first extrudate or the second extrudate is applied to the rolls and pressed as a web through the gap, wherein the first layer thickness of the first extrudate and optionally the second layer thickness of the second extrudate are reduced. The resulting web represents the first electrode foil or the separator foil.
Ein erfindungsgemäßer Hybridsuperkondensator findet vorteilhaft Verwendung in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), in einem Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) oder in einem Consumer-Elektronik-Produkt. Unter Consumer-Elektronik-Produkten sind insbesondere Mobiltelefone, Tablet PCs und Notebooks zu verstehen.An inventive hybrid supercapacitor finds advantageous use in an electric vehicle (EV), in a hybrid vehicle (HEV), in a plug-in hybrid vehicle (PHEV) or in a consumer electronics product. Consumer electronics products are in particular mobile phones, tablet PCs and notebooks.
Die Erfindung ist ferner gerichtet auf die Verwendung einer Mischung, umfassend ein Lösungsmittel, bevorzugt Acetonitril, 3-Methoxypropionitril, Methoxyacetonitril, Propylencarbonat, Ethylencarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Ethylenmethylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, Propionitril, Glutaronitril, Adiponitril oder Mischungen davon, insbesondere Acetonitril, und ein Polymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenoxid, Copolymeren von Polyethylenoxid wie Polystyrol-Polyethylenoxid, Polysulfonen, Polyacrylsäure, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Carboxymethylcellulose, Polyacrylnitril, Polymethylmethacrylat, Polyvinylidenfluorid, und Polymalonsäureester, und gegebenenfalls ein Leitsalz, als Elektrolyt in einem Hybridsuperkondensator.The invention is further directed to the use of a mixture comprising a solvent, preferably acetonitrile, 3-methoxypropionitrile, methoxyacetonitrile, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene methyl carbonate, ethylmethyl carbonate, propionitrile, glutaronitrile, adiponitrile or mixtures thereof, in particular acetonitrile, and A polymer selected from the group consisting of polyethylene oxide, copolymers of polyethylene oxide, such as polystyrene-polyethylene oxide, polysulfones, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, Carboxymethyl cellulose, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, and polymalonic acid esters, and optionally a conductive salt, as an electrolyte in a hybrid supercapacitor.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Durch den erfindungsgemäßen Hybridsuperkondensator beziehungsweise durch das erfindungsgemäße Verfahren wird aufgrund des angedickten Elektrolyten im Falle einer Leckage des Hybridsuperkondensators der Anwender des Hybridsuperkondensators vor einer Exposition mit giftigen Gasen sowie vor einem möglichen Brand geschützt. Insbesondere Acetonitril ist gesundheitsschädlich beim Einatmen, Verschlucken und bei Hautkontakt. Acetonitril wird zudem durch die Haut resorbiert und wirkt im Körper als Blutgift, so dass die Vermeidung eines Kontakts mit diesem Lösungsmittel vorteilhaft ist.Due to the thickened electrolyte in the event of a leakage of the hybrid supercapacitor, the hybrid supercapacitor according to the invention or the method according to the invention protects the user of the hybrid supercapacitor from exposure to toxic gases and from possible fire. In particular, acetonitrile is harmful to health by inhalation, ingestion and skin contact. Acetonitrile is also absorbed through the skin and acts as a blood poison in the body, so avoiding contact with this solvent is beneficial.
Entsprechend wird das Sicherheitsrisiko bei eventuellen Leckagen reduziert und die Sicherheit für den Anwender erhöht. Gleichzeitig bleibt die Funktionalität bei erhöhter Sicherheit erhalten und ein besseres Hochtemperaturverhalten wird erreicht.Accordingly, the security risk is reduced in case of leakage and increased safety for the user. At the same time, the functionality is maintained with increased safety and a better high-temperature behavior is achieved.
Figurenlistelist of figures
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung und der folgenden Beschreibung näher erläutert:
-
1 zeigt den schematischen Aufbau eines Hybridsuperkondensators.
-
1 shows the schematic structure of a hybrid supercapacitor.
In
Beispielexample
Zur Herstellung einer positiven Elektrode wird ein Gemisch aus
Zur Herstellung einer negativen Elektrode wird zunächst eine Binderlösung bestehend aus 4 Gew.-% CMC in Wasser hergestellt. 20 Gewichtsteile dieser Binderlösung werden in einem Mischaggregat mit dem 10 Gewichtteilen Leitadditiv 1 min bei 800 U/min und dann 1 min bei 1500 U/min gemischt. Dann werden nochmals 20 Gewichtsteile Wasser zugegeben und weitere 5 min bei 1500 U/min und 2 min bei 2500 U/min gemischt. 20,5 Gewichtsteile dieser Mischung werden dann mit 15 Gewichtsteile LMO und 26 Gewichtsteilen einer 1 Gew.-% CMC Mischung unter Zugabe von 4 Gewichtsteilen Ethanol 4 min bei 1500 U/min und 2 min bei 2500 U/ min gemischt, diese dann 5 min lang mit Ultraschall behandelt und anschließend nochmals 4 min lang bei 2500 U/min gerührt. Durch weitere Ethanol/Wasser-Zugabe wird eine gewünschte Viskosität eingestellt und die gießfähige Suspension dann mittels Rakelverfahren direkt auf einen Stromsammler (Aluminiumfolie) aufgebracht und getrocknet. Die erzeugte Schichtdicke beträgt in trockenem Zustand ca. 50µm.To prepare a negative electrode, a binder solution consisting of 4% by weight CMC in water is first prepared. 20 parts by weight of this binder solution are mixed in a mixing unit with the 10 parts by weight conductive additive for 1 minute at 800 rpm and then for 1 minute at 1500 rpm. Then another 20 parts by weight of water are added and mixed for a further 5 min at 1500 rev / min and 2 min at 2500 rev / min. 20.5 parts by weight of this mixture are then mixed with 15 parts by weight LMO and 26 parts by weight of a 1 wt .-% CMC mixture with the addition of 4 parts by weight of ethanol for 4 min at 1500 rev / min and 2 min at 2500 rev / min, then this 5 min treated with ultrasound and then stirred again for 4 min at 2500 rev / min. By further addition of ethanol / water, a desired viscosity is set and the pourable suspension is then applied by means of a doctor blade method directly onto a current collector (aluminum foil) and dried. The generated layer thickness is about 50μm when dry.
Das Gewichtsverhältnis der Aktivmaterialzusammensetzung von negativer Elektrode zu positiver Elektrode liegt bei 0,5.The weight ratio of the negative electrode active material composition to the positive electrode is 0.5.
Ein Separator wird auf Basis von Cellulose hergestellt. Ein Elektrolyt enthält LiClO4, Acetonitril und ein Polymer.A separator is made on the basis of cellulose. An electrolyte contains LiClO 4 , acetonitrile and a polymer.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DIN 53019-1:2008-09 [0026]DIN 53019-1: 2008-09 [0026]
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Legal Events
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