ES3031802T3 - Electrolyte for a lithium-sulfur battery and lithium-sulfur battery comprising the same - Google Patents

Electrolyte for a lithium-sulfur battery and lithium-sulfur battery comprising the same

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Abstract

La presente invención se refiere a un electrolito para una batería de litio-azufre y a una batería de litio-azufre que lo comprende. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Electrolito para una batería de litio-azufre y una batería de litio-azufre que comprende el mismo
Campo técnico
La presente invención se refiere a un electrolito para una batería de litio-azufre y una batería de litio-azufre que comprende el mismo.
Técnica antecedente
A medida que el intervalo de aplicaciones de las baterías secundarias de litio se extiende no sólo a los dispositivos electrónicos portátiles, sino también a los vehículos eléctricos (EV) y los sistemas de almacenamiento eléctrico (ESS), está incrementando la demanda de baterías secundarias de litio con alta capacidad, alta densidad de energía, y larga vida útil.
Entre las varias baterías secundarias de litio, una batería de litio-azufre es un sistema de batería que utiliza un material basado en azufre que contiene un enlace de azufre-azufre como un material activo de electrodo positivo, y utiliza metal de litio, un material basado en carbono capaz de intercalar/desintercalar iones de litio, o silicio, estaño o similar, que forma una aleación con litio, como un material activo de electrodo negativo.
En la batería de litio-azufre, existe la ventaja de que el azufre, que es el material principal del material activo de electrodo positivo, tiene un bajo peso atómico, es muy rico en recursos y, por lo tanto, fácil de suministrar y recibir, y es barato, no tóxico, y ecológicamente responsable.
Además, la batería de litio-azufre tiene una capacidad específica teórica de 1.675 mAh/g de la reacción de conversión de iones de litio y azufre (S8 16Li 16e ^ - 8Li 2S) en el electrodo positivo, y cuando se usa metal de litio como electrodo negativo, se muestra la densidad de energía teórica de 2.600 Wh/kg. Puesto que la densidad de energía teórica de la batería de litio-azufre es mucho más alta que la densidad de energía teórica de otros sistemas de batería (batería de Ni-MH: 450 Wh/kg, Batería de Li-FeS: 480 Wh/kg, Batería de Li-MnO2: 1.000 Wh/kg, batería de Na-S: 800 Wh/kg) y la batería de iones de litio (250 Wh/kg) actualmente en estudio, la batería de litioazufre está atrayendo la atención como una batería secundaria de litio de alta capacidad, ecológica, y económica entre las baterías secundarias desarrolladas hasta ahora.
Específicamente, en el caso de una batería de litio-azufre, cuando se usa metal de litio como el material activo de electrodo negativo, puesto que la capacidad específica teórica es muy alta como 3.860 mAh/g, y el potencial de reducción estándar (Electrodo de Hidrógeno Estándar; SHE) también es muy bajo como -3,045 V, es posible realizar una batería con alta capacidad y alta densidad de energía, por lo que se están realizando varios estudios como un sistema de batería de próxima generación.
Sin embargo, como el metal de litio, que es un material activo de electrodo negativo, reacciona fácilmente con el electrolito debido a su alta reactividad química/electroquímica, se forma una capa de pasivación en la superficie del electrodo negativo. Esta capa de pasivación provoca una diferencia local en la densidad de corriente, formando de esta manera dendrita de litio en la superficie de metal de litio. Además, la dendrita de litio formada de esta manera provoca un cortocircuito interno y litio inerte (litio muerto) de la batería, provocando de esta manera problemas de aumento de la inestabilidad física y química de la batería secundaria de litio, así como la reducción de la capacidad de la batería y la reducción de la vida útil de ciclo.
Por lo tanto, las baterías de litio-azufre experimentan una reacción de reducción en la que el azufre acepta electrones en el electrodo positivo y una reacción de oxidación en la que el litio se ioniza en el electrodo negativo durante la descarga.
En las baterías de litio-azufre, se produce polisulfuro de litio (Li2Sx, x = 2 a 8) en el electrodo positivo durante la descarga, y parte del polisulfuro de litio se disuelve en un electrolito, provocando reacción secundaria en la batería, induciendo una degradación más rápida de la batería, y también se pueden presentar reacciones de transporte durante la carga, lo que da por resultado una eficiencia de carga/descarga significativamente reducida. Además, como se menciona anteriormente, el metal de litio utilizado para el electrodo negativo reacciona continuamente con el electrolito, lo que conduce a la descomposición acelerada de las sales de litio y los aditivos del electrolito.
A altas temperaturas, el grado de descomposición del electrolito, las reacciones secundarias, las reacciones de transporte, etc. se aceleran.
Un electrolito bien conocido usado para baterías de litio-azufre en la técnica es bis(fluorosulfonil)imida de litio que no proporciona suficiente estabilidad de oxidación especialmente a altas temperaturas.
Un enfoque para superar estos problemas se divulga en KR 10-2016-0037084, que divulga agregados de nanotubos de carbono que contienen azufre recubiertos con grafeno para impedir la disolución de polisulfuro de litio y para incrementar la conductividad del compuesto de nanotubos de azufre-carbono así como la cantidad de carga de azufre.
WO 2021/210814 A1 y EP 3780 233 A1divulgan describen soluciones de electrolito no acuosas para baterías secundarias de litio, que comprenden una sal de litio, preferentemente LiFSI o LiTFSI, disuelta en un disolvente basado en éter, y un compuesto heterocíclico como codisolvente o aditivo.
Chinese Physics B, vol. 25, núm. 7, página 78203, divulga composiciones de electrolitos que comprenden una mezcla de LiTFSI y LiFSI como sales de litio disueltas en un disolvente basado en éter.
Divulgación
Problema técnico
Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar un electrolito para una batería de litio-azufre que supere los inconvenientes de la técnica anterior, especialmente para proporcionar un electrolito con estabilidad de oxidación y estabilidad de almacenamiento mejoradas en entornos de alta temperatura, tal que se mejoren las características de vida de una batería de litio-azufre que comprende este electrolito, especialmente a altas temperaturas.
Solución técnica
Los problemas anteriores se resuelven de acuerdo con un electrolito para una batería de litio-azufre de acuerdo con la reivindicación 1. Además, el objeto se logra por una batería de litio-azufre de acuerdo con la reivindicación 5. Las realizaciones adicionales resultan de las reivindicaciones dependientes y/o la siguiente descripción detallada.
1. Especialmente, a fin de lograr los objetos anteriores, la presente invención proporciona un electrolito para una batería de litio-azufre que comprende un disolvente orgánico no acuoso y una sal de litio, en donde la sal de litio comprende bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio,
en donde la sal de litio comprende una o más sales de litio distintas de bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio y la otra sal de litio comprende bis(fluorosulfonil)imida de litio,
en donde la bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio y la una o más sales de litio distintas de la bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio están presentes en el electrolito en una relación molar de 70:30 a 90:10, y en donde el disolvente comprende 70% en volumen a 95% en volumen de un compuesto basado en éter lineal y 5% en volumen a 30% en volumen de un compuesto heterocíclico que incluye uno o más enlaces dobles. Y la presente invención proporciona una batería de litio-azufre que comprende un electrodo positivo que comprende un material activo de electrodo positivo, un electrodo negativo que comprende un material activo de electrodo negativo; un separador; y un electrolito de acuerdo con la invención.
Efectos ventajosos
El electrolito para una batería de litio-azufre de acuerdo con la presente invención tiene una alta estabilidad de oxidación y muestra una estabilidad de almacenamiento mejorada en entornos especialmente de alta temperatura. Además, la batería de litio-azufre que comprende el electrolito muestra características de vida mejoradas a alta temperatura.
Los mejores resultados se logran para las realizaciones específicas descritas en la presente y cualquier combinación de las mismas.
Descripción de los dibujos
La figura 1 es una imagen que muestra la estabilidad de oxidación observada de una solución de electrolito para una batería de litio-azufre de acuerdo con cada uno de los ejemplos 1 a 4 y el ejemplo comparativo 1.
La figura 2 es una gráfica que muestra la retención de capacidad medida de una batería de litio-azufre después de almacenarse a alta temperatura.
La figura 3 es una gráfica que muestra las características de vida medidas de una batería de litio-azufre de tipo celda de moneda a alta temperatura (45 °C).
La figura 4 es una gráfica que muestra las características de vida medidas de una batería de litio-azufre de tipo bolsa-celda a alta temperatura (45 °C).
Descripción detallada de la invención
Los términos y palabras utilizados en la presente especificación y reivindicaciones no se deben interpretar como limitados a términos ordinarios o de diccionario y se deben interpretar en un sentido y concepto consistente con la idea técnica de la presente invención, con base en el principio de que el inventor puede definir adecuadamente el concepto de un término para describir esta invención de la mejor manera posible.
La terminología utilizada en la presente es con el propósito de describir realizaciones particulares solamente y no se propone para delimitar la invención. Las formas singulares "uno", "una", "el" y "la" comprenden la referencia plural salvo que el contexto dicte lo contrario. Se debe entender que los términos tales como "comprenden" o "tienen" como se utilizan en la presente especificación se sangran para designar la presencia de características, números, pasos, operaciones, componentes, partes o combinaciones indicados de los mismos, pero no para excluir la posibilidad de la presencia o adición de una o más características, números, pasos, operaciones, componentes, partes, o combinaciones de los mismos. El término "comprende" explícitamente, incluso si no se limita necesariamente en consecuencia, incluye el significado "consta de".
El término "compuesto", como se utiliza en la presente, se refiere a un material en el que dos o más materiales se combinan para expresar una función más efectiva en tanto que se forman fases de manera física y químicamente diferentes entre sí.
El término "polisulfuro", como se usa en la presente, es un concepto que comprende tanto "ion polisulfuro (Sx2-, x = 2-8)" como "polisulfuro de litio (Li2Sx o LiSx", x = 2-8)".
La presente invención se refiere a un electrolito para una batería de litio-azufre que comprende un disolvente orgánico no acuoso y una sal de litio, en donde la sal de litio comprende bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio (LiTFSI).
La bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio tiene una estabilidad de oxidación mejorada y una estabilidad a alta temperatura y es menos propensa a la descomposición en las reacciones continuas entre el metal de litio como electrodo negativo de una batería de litio-azufre y un electrolito. Por lo tanto, en la presente divulgación, cuando la bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio se incluye como la sal de litio, es posible proporcionar un electrolito para una batería de litio-azufre con estabilidad de oxidación y estabilidad de almacenamiento mejoradas especialmente a alta temperatura, pero el mecanismo de la presente divulgación no se limita a las mismas.
En la presente divulgación, la estabilidad de almacenamiento a alta temperatura representa que la sal de litio no se descompone completamente y partes de la sal de litio permanecen a la temperatura de 45 °C o más cuando el electrolito se aplica a una batería de litio-azufre. Por ejemplo, la estabilidad de almacenamiento a alta temperatura puede representar que la sal de litio aplicada al electrolito mantiene el 90% en peso o más del peso inicial a la temperatura de 45 °C o más de peso cuando el electrolito se aplica a una batería de litio-azufre.
La sal de litio comprende una o más sales de litio distintas de bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio. La otra sal de litio comprende bis(fluorosulfonil)imida de litio.
La bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio (LiTFSI) se puede incluir en una cantidad de al menos 10% en mol, 20% en mol, 30% en mol, 40% en mol, 50% en mol, 60% en mol, 70% en mol, 80% en mol, 90% en mol o 100% en mol, con base en un número total de moles de la sal de litio.
La bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio (LiTFSI) por un lado y la una o más sales de litio por otro lado están presentes en el electrolito en una relación molar de 70:30 a 90:10. Dentro de esta relación molar, se logran mejoras con respecto a la estabilidad de oxidación y la estabilidad de almacenamiento.
La concentración de la sal de litio se puede determinar apropiadamente en consideración de la conductividad y solubilidad iónica, y puede ser, por ejemplo, 0,1 a 4,0 M, o 0,5 a 2,0 M. Cuando la concentración de la sal de litio es menor que el intervalo anterior, es difícil asegurar la conductividad iónica adecuada para la operación de la batería. Por el contrario, cuando la concentración de la sal de litio excede el intervalo anterior, se incrementa la viscosidad del electrolito, tal que se deteriore la movilidad de los iones de litio, y se incrementa la reacción de descomposición de la propia sal de litio, deteriorando de esta manera el rendimiento de la batería. Por lo tanto, la concentración de la sal de litio se ajusta adecuadamente dentro del intervalo anterior.
El electrolito para la batería de litio-azufre de acuerdo con la presente invención comprende un disolvente orgánico no acuoso como un medio a través del cual se pueden mover los iones implicados en la reacción electroquímica de la batería de litio-azufre, que es para disolver la sal de litio.
En la presente invención, el disolvente orgánico no acuoso incluye un compuesto basado en éter lineal y un compuesto heterocíclico que incluye uno o más enlaces dobles.
El compuesto lineal basado en éter permite asegurar la estabilidad electroquímica dentro del intervalo del voltaje de operación de la batería, en tanto que se mantiene la solubilidad de azufre o compuestos basados en azufre y tiene relativamente poca presentación de reacciones secundarias con productos intermedios debido a la operación de la batería.
Por ejemplo, el compuesto de éter lineal puede ser, pero no se limita a, al menos uno seleccionado del grupo que consta de éter de dimetilo, éter de dietilo, éter de dipropilo, éter de metiletilo, éter de metilpropilo, éter de etilpropilo, dimetoxietano, dietoxietano, éter de etilmetilo de etilenglicol, éter de dimetilo de dietilenglicol, éter de dietilo de dietilenglicol, éter de metiletilo de dietilenglicol, éter de dimetilo de trietilenglicol, éter de dietilo de trietilenglicol, éter de metiletilo de trietilenglicol, éter de dimetilo de tetraetilenglicol, éter de dietilo de tetraetilenglicol, éter de metiletilo de tetraetilenglicol, éter de dimetilo de polietilenglicol, éter de dietilo de polietilenglicol, éter de metiletilo de polietilenglicol. El compuesto de éter lineal puede ser al menos uno seleccionado del grupo que consta de dimetoxietano, dietoxietano, y éter de dietilo, y puede ser dimetoxietano.
El compuesto heterocíclico es un compuesto heterocíclico que incluye uno o más enlaces dobles, y el heterociclo comprende al menos un heteroátomo seleccionado del grupo que consta de un átomo de oxígeno y un átomo de azufre. El compuesto heterocíclico incluye un átomo de oxígeno o un átomo de azufre y exhibe polaridad, mejorando de esta manera la afinidad con otros componentes en el electrolito, así como la supresión de las reacciones secundarias y la descomposición del electrolito.
El compuesto heterocíclico puede ser un compuesto heterocíclico de 3 a 15 miembros, de 3 a 7 miembros o de 5 a 6 miembros.
Además, el compuesto heterocíclico puede ser un compuesto heterocíclico sustituido o no sustituido por al menos uno seleccionado del grupo que consta de un grupo alquilo que tiene 1 a 4 átomos de carbono, un grupo alquilo cíclico que tiene 3 a 8 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene 6 a 10 átomos de carbono, un grupo halógeno, un grupo nitro (-NO2), un grupo amina (-NH2), y un grupo sulfonilo (-SO2); o un compuesto multicíclico de al menos uno seleccionado del grupo que consta de un grupo alquilo cíclico que tiene 3 a 8 átomos de carbono y un grupo arilo que tiene 6 a 10 átomos de carbono y un compuesto heterocíclico.
Por ejemplo, el compuesto heterocíclico puede comprender al menos uno seleccionado del grupo que consta de furano, 2-metilfurano, 3-metilfurano, 2-etilfurano, 2-propilfurano, 2-butilfurano, 2,3-dimetilfurano, 2,4-dimetilfurano, 2,5-dimetilfurano, pirano, 2-metilpirano, 3-metilpirano, 4-metilpirano, benzofurano, 2-(2-nitrovinil)furano, tiofeno, 2-metiltiofeno, 2-etiltiofeno, 2-propiltiofeno, 2-butiltiofeno, 2,3-dimetiltiofeno, 2,4-dimetiltiofeno, y 2,5-dimetiltiofeno. El compuesto heterocíclico puede comprender al menos uno seleccionado del grupo que consta de 2-metilfurano, 3-metilfurano, y 2-metiltiofeno, y puede ser 2-metilfurano.
En la presente invención, el disolvente orgánico no acuoso comprende el compuesto basado en éter y el compuesto heterocíclico en una relación de volumen de 95:5 a 70:30. En la presente invención, la relación de volumen corresponde a la relación de "% en volumen de éter": "% en volumen de compuesto heterocíclico" en el disolvente orgánico no acuoso. Cuando el compuesto basado en éter y el compuesto heterocíclico se incluyen en la relación de volumen descrita anteriormente como el disolvente orgánico no acuoso, puede ser efectivo para impedir una pérdida de un material activo de electrodo positivo y una disminución en la conductividad iónica de una batería de litio-azufre. Cuando el compuesto heterocíclico se contiene en una relación de volumen de menos de 5 con relación al volumen total del disolvente orgánico no acuoso, puede haber un problema de aceleración del deterioro de la vida útil debido a la lixiviación del material activo de electrodo positivo.
El disolvente orgánico no acuoso puede comprender o constar de 2-metilfurano y dimetoxietano.
El electrolito para la batería de litio-azufre de la presente invención puede incluir además compuestos de ácido nítrico o ácido nitroso además de los componentes descritos anteriormente. El compuesto basado en ácido nítrico o ácido nitroso tiene un efecto de formación de una película estable sobre un electrodo de metal de litio, que es un electrodo negativo, y mejora la eficiencia de carga/descarga.
El compuesto basado en ácido nítrico o ácido nitroso no se limita particularmente en la presente invención, pero puede ser al menos uno seleccionado del grupo que consta de ácido nítrico inorgánico o compuestos de ácido nitroso tal como nitrato de litio (UNO3), nitrato de potasio (KNO3), nitrato de cesio (CsNO3), nitrato de bario (Ba(NO3)2), nitrato de amonio (NH4NO3), nitrito de litio (UNO2), nitrito de potasio (KNO2), nitrito de cesio (CsNO2) y nitrito de amonio (NH4NO2); compuestos orgánicos de ácido nítrico o ácido nitroso tal como nitrato de metilo, nitrato de dialquil imidazolio, nitrato de guanidina, nitrato de imidazolio, nitrato de piridinio, nitrito de etilo, nitrito de propilo, nitrito de butilo, nitrito de pentilo, y nitrito de octilo; compuestos orgánicos de nitro tal como nitrometano, nitropropano, nitrobutano, nitrobenceno, dinitrobenceno, nitropiridina, dinitropiridina, nitrotolueno, dinitrotolueno, y combinaciones de los mismos, y puede ser nitrato de litio.
El compuesto basado en ácido nítrico o ácido nitroso se puede incluir en una cantidad de 1% en peso a 10% en peso, 2% en peso a 10% en peso o 3% en peso a 10% en peso, específicamente, 3% en peso a 8% en peso, 3% en peso a 6% en peso o 3% en peso a 5% en peso, con base en el peso total del electrolito para una batería de litio-azufre, pero no se limita a esto. Cuando el ácido nítrico o el compuesto basado en ácido nitroso se incluye en la cantidad descrita anteriormente, puede mejorar la conductividad eléctrica de la solución de electrolito y suprimir la reducción de polisulfuro cuando se usa en una batería de litio-azufre, pero la presente divulgación no se limita a la misma.
Además, el electrolito de la presente invención puede incluir además otros aditivos con el propósito de mejorar las características de carga/descarga, retardancia a la flama, y similares. Los ejemplos de los aditivos pueden ser piridina, trietilfosfito, trietanolamina, éter cíclico, etilendiamina, n-glima, triamida hexametilfosfórica, derivados de nitrobenceno, azufre, tintes de quinoneimina, oxazolidinona N-sustituida, imidazolidina N,N-sustituida, etilenglicol dialquil éter, sal de amonio, pirrol, 2-metoxietanol, tricloruro de aluminio, carbonato de fluoroetileno (FEC), propeno sultona (PRS), carbonato de vinileno (VC) y similares.
De acuerdo con la presente invención también hay una batería de litio-azufre que comprende un material activo de electrodo positivo, un electrodo negativo que comprende un material activo de electrodo negativo; un separador; y un electrolito de acuerdo con la invención.
El electrodo positivo puede incluir un colector de corriente de electrodo positivo y una capa de material activo de electrodo positivo aplicada a una o ambas superficies del colector de corriente de electrodo positivo.
El colector de corriente de electrodo positivo soporta el material activo de electrodo positivo y no se limita en particular siempre que tenga una alta conductividad sin provocar cambios químicos en la batería pertinente. Por ejemplo, se puede usar cobre, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, paladio, carbono sinterizado; cobre o acero inoxidable tratado superficialmente con carbono, níquel, plata o similares; aleación de aluminio-cadmio o similares como el colector de corriente de electrodo positivo.
El colector de corriente de electrodo positivo puede potenciar la fuerza de unión con el material activo de electrodo positivo al tener irregularidades finas en su superficie y se puede formar en diversas formas tal como película, lámina, lámina, malla, red, cuerpo poroso, espuma, o tela no tejida.
La capa de material activo de electrodo positivo puede comprender un material activo de electrodo positivo y puede comprender además un material conductor, un agente de unión, un aditivo, y similares.
El material activo de electrodo positivo comprende azufre, y específicamente puede comprender al menos uno seleccionado del grupo que consta de azufre elemental (Ss) y un compuesto de azufre. El material activo de electrodo positivo puede ser al menos uno seleccionado del grupo que consta de azufre inorgánico, Li2Sn(n>1 ), un compuesto de disulfuro, un compuesto de azufre orgánico, y un polímero de carbono-azufre ((C2Sx)n: x=2,5 a 50, n>2). El material activo de electrodo positivo puede ser azufre inorgánico.
El azufre se usa en combinación con un material conductor tal como un material de carbono debido a que no tiene conductividad eléctrica sola. Por consiguiente, el azufre se comprende en la forma de un compuesto de azufrecarbono, y el material activo de electrodo positivo puede ser un compuesto de azufre-carbono.
El carbono contenido en el compuesto de azufre-carbono es un material de carbono poroso y proporciona un marco capaz de inmovilizar de manera uniforme y establemente el azufre y compensa la baja conductividad eléctrica del azufre tal que la reacción electroquímica pueda proceder sin problemas.
El material de carbono poroso en general se puede preparar al carbonizar varios precursores carbonosos. El material de carbono poroso puede comprender poros irregulares en el mismo, el diámetro promedio de los poros está en el intervalo de 1 a 200 nm, y la porosidad puede variar de 10 a 90% del volumen total del material de carbono poroso. Cuando el diámetro promedio de los poros es menor que el intervalo anterior, el tamaño de poro es sólo a nivel molecular y la impregnación con azufre es imposible. Por el contrario, cuando el diámetro promedio de los poros excede el intervalo anterior, la resistencia mecánica del material de carbono poroso se debilita, lo que no es preferible para la aplicación al proceso de fabricación del electrodo.
La forma del material de carbono poroso está en la forma de esfera, varilla, aguja, placa, tubo, o volumen, y se puede usar sin limitación siempre que se use comúnmente en una batería de litio-azufre.
El material de carbono poroso puede tener una estructura porosa o un área de superficie específica alta, y puede ser cualquiera de aquellos usados convencionalmente en la técnica. Por ejemplo, el material de carbono poroso puede ser, pero no se limita a, al menos uno seleccionado del grupo que consta de grafito; grafeno; negros de carbono tal como negro de Denka, negro de acetileno, negro de Ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara, y negro térmico; nanotubos de carbono (CNT) tal como nanotubo de carbono de pared única (SWCNT) y nanotubos de carbono de múltiples paredes (MWCNT); fibras de carbono tal como nanofibra de grafito (GNF), nanofibra de carbono (CNF), y fibra de carbono activado (ACF); y grafito tal como grafito natural, grafito artificial y grafito expandido, y carbono activado. El material de carbono poroso puede ser nanotubos de carbono.
El compuesto de azufre-carbono puede incluir 60 a 90 partes en peso, 65 a 85 partes en peso, o 70 a 80 partes en peso de azufre, con base en 100 partes en peso del compuesto de azufre-carbono. Cuando el contenido de azufre es menor que el intervalo descrito anteriormente, conforme el contenido del material de carbono poroso en el compuesto de azufre-carbono se incrementa relativamente, el área de superficie específica se incrementa y, por lo tanto, cuando se fabrica el electrodo positivo, el contenido del agente de unión se incrementa. Este incremento en la cantidad de uso del agente de unión eventualmente incrementa la resistencia de lámina del electrodo positivo y actúa como un aislante para impedir el paso de electrones, deteriorando de esta manera el rendimiento de la batería. Por el contrario, cuando el contenido de azufre excede el intervalo descrito anteriormente, el azufre, que no se puede combinar con el material de carbono poroso, se agrega entre sí, o se vuelve a lixiviar a la superficie del material de carbono poroso, y por lo tanto es difícil recibir electrones, y no puede participar en reacciones electroquímicas, dando por resultado la pérdida de capacidad de batería.
Además, el azufre en el compuesto de azufre-carbono se ubica en al menos una de las superficies interna y externa del material de carbono poroso mencionado anteriormente, y en este momento, puede existir en un área de menos de 100%, 1 a 95%, o 60 a 90% de toda la superficie interna y externa del material de carbono poroso. Cuando el azufre como se describe anteriormente está presente en las superficies internas y externas del material de carbono poroso dentro del intervalo anterior, el efecto máximo se puede exhibir en términos de un área de transferencia de electrones y humectabilidad con un electrolito. Específicamente, puesto que el azufre se impregna de manera fina y uniformemente en las superficies interna y externa del material de carbono poroso en el intervalo anterior, el área de contacto de transferencia de electrones se puede incrementar durante el proceso de carga/descarga. Cuando el azufre se ubica en un área del 100% de toda la superficie interna y externa del material de carbono poroso, el material de carbono se cubre completamente con azufre, tal que tenga poca humectabilidad al electrolito y contacto deficiente con el material conductor incluido en el electrodo, tal que no pueda recibir electrones y por lo tanto no pueda participar en la reacción electroquímica.
El método para preparar el compuesto de azufre-carbono no se limita en particular en la presente invención, y se puede utilizar un método comúnmente utilizado en la técnica. Como un ejemplo, se puede utilizar un método de simplemente mezclar azufre y el material de carbono poroso y entonces tratarlos térmicamente para formar un compuesto.
El material activo de electrodo positivo puede comprender además al menos un aditivo seleccionado de un elemento de metal de transición, un elemento de grupo IIIA, un elemento de grupo IVA, un compuesto de azufre de estos elementos, y una aleación de estos elementos y azufre, además de los componentes descritos anteriormente.
El elemento de metal de transición puede comprender Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au, Hg y similares, y el elemento de grupo IIIA puede comprender Al, Ga, In, T1 y similares, y el elemento de grupo IVA puede comprender Ge, Sn, Pb, y similares.
El material activo de electrodo positivo se puede incluir en una cantidad de 40 a 95% en peso, 45 a 90% en peso, o 60 a 90% en peso, con base en un total de 100% en peso de la capa de material activo de electrodo positivo que constituye el electrodo positivo. Cuando el contenido del material activo de electrodo positivo es menor que el intervalo anterior, es difícil exhibir suficientemente la reacción electroquímica del electrodo positivo. Por el contrario, cuando el contenido excede el intervalo anterior, el contenido del material conductor y el agente de unión que se describirá más adelante es relativamente insuficiente, y por lo tanto existe el problema de que la resistencia del electrodo positivo incrementa, y las propiedades físicas del electrodo positivo disminuyen.
La capa de material activo de electrodo positivo puede incluir además selectivamente un material conductor que permite que los electrones se muevan suavemente dentro del electrodo positivo (específicamente, el material activo de electrodo positivo), y un agente de unión para unir bien el material activo de electrodo positivo al colector de corriente.
El material conductor es un material que actúa como un camino, a través del cual los electrones se transfieren desde el colector de corriente al material activo de electrodo positivo, al conectar eléctricamente el electrolito y el material activo de electrodo positivo. El material conductor se puede usar sin limitación siempre que tenga conductividad eléctrica.
Por ejemplo, como el material conductor, grafito tal como grafito natural o grafito artificial; negros de carbono tal como Super-P, negro de Denka, negro de acetileno, negro de Ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara, y negro térmico; derivados de carbono tal como nanotubos de carbono y fullerenos; fibras eléctricamente conductoras tal como fibras de carbono y fibras metálicas; fluoruro de carbono; polvos metálicos tal como aluminio y polvo de níquel; o polímeros eléctricamente conductores tal como polianilina, politiofeno, poliacetileno, y polipirrol se pueden utilizar solos o en combinación.
El material conductor se puede incluir en una cantidad de 1 a 10% en peso, o 4 a 7% en peso, con base en un total de 100% en peso de la capa de material activo de electrodo positivo que constituye el electrodo positivo. Cuando el contenido del material eléctricamente conductor es menor que el intervalo anterior, es difícil transferir electrones entre el material activo de electrodo positivo y el colector de corriente, reduciendo de esta manera el voltaje y la capacidad. Por el contrario, cuando el contenido excede el intervalo anterior, la proporción de material activo de electrodo positivo se reduce relativamente y, por lo tanto, se puede reducir la energía total (cantidad de carga) de la batería. Por lo tanto, es preferible que se determine que el contenido del material eléctricamente conductor es un contenido apropiado dentro del intervalo descrito anteriormente.
El agente de unión mantiene el material activo de electrodo positivo en el colector de corriente del electrodo positivo, y conecta orgánicamente los materiales activos de electrodo positivo para aumentar la fuerza de unión entre ellos, y se puede utilizar cualquier agente de unión conocido en la técnica.
Por ejemplo, el agente de unión puede ser cualquiera seleccionado de agentes de unión basados en fluororresina que comprenden fluoruro de polivinilideno (PVdF) o politetrafluoroetileno (PTFE); agentes de unión basados en caucho que comprenden caucho de estireno butadieno (SBR), caucho de acrilonitrilo-butadieno, y caucho de estireno-isopreno; agentes de unión basados en celulosa que comprenden carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa, y celulosa regenerada; agentes de unión basados en polialcohol; agentes de unión basados en poliolefina que comprenden polietileno y polipropileno; agentes de unión basados en poliimida; agentes de unión basados en poliéster; y agentes de unión basados en silano, o mezclas o copolímeros de dos o más de los mismos.
El contenido del agente de unión puede ser de 1 a 10% en peso con base en un total de 100% en peso de la capa de material activo de electrodo positivo que constituye el electrodo positivo. Cuando el contenido del agente de unión es menor que 0,5% en peso, las propiedades físicas del electrodo positivo se pueden degradar y, por lo tanto, el material activo del electrodo positivo y el material conductor se pueden eliminar. Cuando el contenido excede el intervalo anterior, la relación del material activo de electrodo positivo y el material conductor en el electrodo positivo se puede reducir relativamente, tal que se pueda reducir la capacidad de la batería. Por lo tanto, es preferible que se determine que el contenido del agente de unión es un contenido apropiado dentro del intervalo descrito anteriormente.
En la presente invención, el método de fabricación del electrodo positivo no se limita en particular y puede ser un método conocido por un experto en la técnica o varios métodos modificados del mismo.
Como un ejemplo, el electrodo positivo se puede preparar por la preparación de una composición de suspensión espesa para un electrodo positivo que comprende los componentes descritos anteriormente, y entonces aplicarlo a al menos una superficie del colector de corriente de electrodo positivo.
La composición de suspensión espesa para un electrodo positivo comprende el material activo de electrodo positivo, un material conductor, y un agente de unión como se describe anteriormente, y puede comprender además un disolvente distinto de los anteriores.
Como el disolvente, se usa uno capaz de dispersar uniformemente un material activo de electrodo positivo, un material eléctricamente conductor, y un agente de unión. Este disolvente es un disolvente acuoso, y el agua es la más preferida, y en este caso, el agua puede ser agua destilada o agua desionizada. Sin embargo, no se limita necesariamente a esto, y si es necesario, se puede usar un alcohol inferior que se pueda mezclar fácilmente con agua. Los ejemplos del alcohol inferior incluyen metanol, etanol, propanol, isopropanol, y butanol, y preferentemente, se pueden usar en combinación con agua.
El contenido del disolvente se puede contener a un nivel que tenga una concentración que permita un recubrimiento fácil, y el contenido específico varía dependiendo del método de aplicación y el aparato.
La composición de suspensión espesa para un electrodo positivo puede contener adicionalmente, si es necesario, materiales comúnmente utilizados con el propósito de mejorar su función en el campo técnico pertinente según sea necesario. Por ejemplo, se mencionan un modificador de viscosidad, un agente fluidizante, un agente de relleno, etc.
El método de aplicación de la composición de suspensión espesa para un electrodo positivo no se limita en particular en la presente invención, y por ejemplo, se pueden usar métodos tal como un método de cuchilla rascadora, un método de fundición a presión, un método de recubrimiento con coma, y un método de serigrafía. Además, después de moldearse en un sustrato separado, la suspensión espesa para el electrodo positivo se puede aplicar en el colector de corriente de electrodo positivo por un método de prensado o laminación.
Después de la aplicación, se puede realizar un proceso de secado para remover el disolvente. El proceso de secado se realiza a una temperatura y tiempo a un nivel capaz de remover suficientemente el disolvente, y las condiciones pueden variar dependiendo del tipo de disolvente, y por lo tanto no se limitan en particular en la presente invención. Los ejemplos del método de secado pueden comprender un método de secado por aire caliente, aire caliente, o aire de baja humedad, un método de secado al vacío y un método de secado por irradiación con radiación infrarroja (lejana) o haz de electrones. La velocidad de secado usualmente se ajusta tal que el disolvente se pueda remover lo más rápido posible dentro de un intervalo de velocidad que no provoque grietas en la capa de material activo de electrodo positivo debido a la concentración de tensión y no deslamine la capa de material activo de electrodo positivo del colector de corriente de electrodo positivo.
Además, la densidad del material activo de electrodo positivo en el electrodo positivo se puede incrementar al presionar el colector de corriente después del secado. Los métodos, tal como una prensa de molde y una prensa de rodillo, se mencionan como un método de prensa.
La porosidad del electrodo positivo, específicamente, la capa de material activo de electrodo positivo preparada por la composición descrita anteriormente y el método de fabricación puede ser 40 a 80%, o 60 a 75%. Cuando la porosidad del electrodo positivo es menor que 40%, puesto que el grado de llenado de la composición de suspensión espesa para el electrodo positivo que comprende un material activo de electrodo positivo, un material eléctricamente conductor, y un agente de unión se vuelve demasiado alto, existen problemas de que no se puede mantener suficiente electrolito para exhibir conducción de iones y/o conducción eléctrica entre materiales activos de electrodo positivo, y por lo tanto las características de salida o las características de ciclo de la batería se pueden deteriorar, la sobretensión y la reducción en la capacidad de descarga se vuelven serias. Por el contrario, cuando la porosidad del electrodo positivo excede el 80% y tiene una porosidad excesivamente alta, existe el problema de que la conexión física y eléctrica con el colector de corriente se reduce y, por lo tanto, la adhesión se reduce y la reacción se vuelve difícil, y existe el problema de que el electrolito llena la porosidad incrementada y, por lo tanto, se reduce la densidad de energía de la batería. Por lo tanto, la porosidad del electrodo positivo se ajusta adecuadamente dentro del intervalo anterior.
Además, la cantidad de carga de azufre en el electrodo positivo de acuerdo con la presente invención, es decir, la masa de azufre por unidad de área de la capa de material activo de electrodo positivo en el electrodo positivo puede ser de 2 a 15 mg/cm2, preferentemente de 2,5 a 5 mg/cm2.
El electrodo negativo puede comprender un colector de corriente de electrodo negativo y una capa de material activo de electrodo negativo aplicada a una o ambas superficies del colector de corriente de electrodo negativo. De manera alternativa, el electrodo negativo puede ser una placa de metal de litio.
El colector de corriente de electrodo negativo es para soportar la capa de material activo de electrodo negativo y es como se describe en el colector de corriente de electrodo positivo.
La capa de material activo de electrodo negativo puede comprender un material conductor, un agente de unión, etc., además del material activo de electrodo negativo. En este momento, el material conductor y el agente de unión son como se describe anteriormente.
El material activo de electrodo negativo puede comprender un material capaz de intercalar o desintercalar reversiblemente ion de litio (L¡+), un material capaz de hacerse reaccionar con ion de litio para formar reversiblemente compuestos que contienen litio, metal de litio, o aleación de litio.
El material capaz de intercalar o desintercalar reversiblemente el ion de litio (Li+) puede ser, por ejemplo, carbono cristalino, carbono amorfo, o una mezcla de los mismos. El material capaz de reaccionar con el ion de litio (Li+) para formar reversiblemente compuestos que contienen litio puede ser, por ejemplo, óxido de estaño, nitrato de titanio, o silicio. La aleación de litio puede ser, por ejemplo, una aleación de litio (Li) y un metal seleccionado del grupo que consta de sodio (Na), potasio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs), francio (Fr), berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba), radio (Ra), aluminio (Al), y estaño (Sn).
El material activo de electrodo negativo puede ser metal de litio, y específicamente, puede estar en la forma de una película delgada de metal de litio o un polvo de metal de litio.
El método de formación del material activo de electrodo negativo no se limita en particular, y puede incluir un método de formación de una capa o película comúnmente usada en la técnica. Por ejemplo, se pueden utilizar métodos tal como compresión, recubrimiento, o deposición. Además, una película delgada de litio metálico formada en una placa de metal por carga inicial después de montar la batería sin la película delgada de litio en el colector de corriente también se comprende en el electrodo negativo de la presente invención.
El electrolito es para provocar una reacción de oxidación o reducción electroquímica entre el electrodo positivo y el electrodo negativo a través de ellos y es como se describe anteriormente.
La inyección del electrolito se puede realizar en una etapa apropiada de los procesos de fabricación de la batería de litio-azufre, dependiendo del proceso de fabricación y las propiedades requeridas del producto final. Es decir, la inyección se puede realizar antes de montar la batería de litio-azufre o en la etapa final de montaje de la batería de litio-azufre.
Un separador se puede comprender adicionalmente entre el electrodo positivo y el electrodo negativo.
El separador se puede hacer de un material poroso no conductor o aislante que separa o aísla el electrodo positivo y el electrodo negativo entre sí y permite el transporte de iones de litio entre el electrodo positivo y el electrodo negativo. El separador se puede usar sin limitación especial siempre que se use como un separador en una batería de litio-azufre convencional. El separador puede ser un miembro independiente tal como una película o puede comprender una capa de recubrimiento adicionada a los electrodos positivos y/o negativos.
Es preferible que el separador tenga una excelente humectabilidad al electrolito en tanto que tiene una baja resistencia a la migración de iones del electrolito.
El separador se puede hacer de un sustrato poroso, y el sustrato poroso se puede usar siempre que sea un sustrato poroso comúnmente usado para una batería de litio-azufre, y las películas de polímero poroso se pueden usar solas o al laminar las mismas, y por ejemplo, se puede usar una tela no tejida o una membrana porosa basada en poliolefina hecha de fibras de vidrio, fibras de tereftalato de polietileno, etc. que tiene un alto punto de fusión, pero no se limita al mismo.
El material del sustrato poroso no se limita en particular en la presente invención, y se puede usar cualquier material siempre que sea un sustrato poroso comúnmente usado en un dispositivo electroquímico. Por ejemplo, el sustrato poroso puede comprender al menos un material seleccionado del grupo que consta de poliolefina tal como polietileno y polipropileno, poliéster tal como tereftalato de polietileno y tereftalato de polibutileno, poliamida, poliacetal, policarbonato, poliimida, poliéterétercetona, polietersulfona, óxido de polifenileno, sulfuro de polifenileno, naftalato de polietileno, politetrafluoroetileno, fluoruro de polivinilideno, cloruro de polivinilo, poliacrilonitrilo, celulosa, nylon, poli(p-fenileno benzobisoxazol), y poliarilato.
El espesor del sustrato poroso no se limita en particular, pero puede ser de 1 a 100pm,preferentemente de 5 a 50pm.Aunque el intervalo de espesor del sustrato poroso no se limita en particular al intervalo mencionado anteriormente, cuando el espesor es excesivamente más delgado que el límite inferior descrito anteriormente, las propiedades mecánicas se deterioran y, por lo tanto, el separador se puede dañar fácilmente durante el uso de la batería.
El diámetro promedio y la porosidad de los poros presentes en el sustrato poroso tampoco se limitan en particular, pero pueden ser 0,001pma 50pmy 10 a 95%, respectivamente.
La batería de litio-azufre de acuerdo con la presente invención se puede fabricar por procesos de laminación, apilamiento, y plegado del separador y los electrodos, además del proceso de bobinado habitual.
La forma de la batería de litio-azufre no se limita en particular y puede tener varias formas tal como una forma cilíndrica, una forma laminada, una forma de bolsa y una forma de moneda.
Además, la presente invención proporciona un módulo de batería que comprende la batería de litio-azufre descrita anteriormente como una batería unitaria.
El módulo de batería se puede utilizar como una fuente de alimentación para dispositivos de tamaño mediano a grande que requieren estabilidad a alta temperatura, características de ciclo largo, características de alta capacidad, y similares.
Los ejemplos de estos dispositivos de tamaño medio a grande pueden comprender, pero no se limitan a, una herramienta eléctrica accionada y movida por un motor eléctrico; un coche eléctrico que incluye un vehículo eléctrico (EV), un vehículo eléctrico híbrido (HEV), un vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV), y similares; una motocicleta eléctrica que incluye una bicicleta eléctrica (E-bike) y un escúter eléctrico (E-scooter); un carro de golf eléctrico; un sistema de almacenamiento de energía, etc.
Ejemplos
En lo sucesivo, se describirán ejemplos específicos de la presente invención.
<Preparación de un electrolito para una batería de litio-azufre>
Ejemplos 1 a 4y ejemplo comparativo 1 (ejemplos 1, 2, y 4 no de acuerdo con la invención)
Se prepara un electrolito para una batería de litio-azufre de acuerdo con la composición que se muestra en la siguiente tabla 1.
[Tabla 1]
El compuesto de nitrógeno se incluye en una cantidad de 5% en peso con base en el peso total de la solución de electrolito para una batería de litio-azufre, y 2-MeF es 2-metilfurano, y DME es dimetoxietano.
Ejemplo experimental 1.Evaluación de la estabilidad de oxidación de electrolito para batería de litio-azufre
Para cada solución de electrolito para una batería de litio-azufre preparada en los ejemplos 1 a 4 y el ejemplo comparativo 1, se realiza una evaluación de la estabilidad a la oxidación.
La evaluación de estabilidad de oxidación se lleva a cabo al observar el grado de pardeamiento de cada solución de electrolito para una batería de litio-azufre preparada en los ejemplos 1 a 4 y el ejemplo comparativo 1 cuando se sella en un vial después de exponerse al aire (20% de oxígeno, 25 °C, 101,3 kPa (1 atm)), y los resultados después de 24 horas desde que se selló el vial se muestran en la figura 1.
Con referencia a la figura 1, se observa pardeamiento por oxidación a través del oxígeno del aire dentro del vial en cada electrolito para una batería de litio-azufre preparada en los ejemplos 1 a 4 y el ejemplo comparativo 1, pero se puede observar que conforme incrementa la concentración de bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio (LiTFSI), el grado de pardeamiento disminuye.
Por lo tanto, se puede observar que conforme la concentración de bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio como la sal de litio del electrolito es mayor, la estabilidad de oxidación es mayor.
Ejemplo experimental2.Evaluación de la estabilidad de alta temperatura (60° C) de electrolito para la batería de litio-azufre
Después del almacenamiento de cada electrolito para una batería de litio-azufre preparada en los ejemplos 2 y 3 y el ejemplo comparativo 1 dentro de una cámara de alta temperatura de 60 °C durante 4 semanas en estado sellado, la estabilidad a alta temperatura se evalúa por el análisis cuantitativo de la sal de litio que queda en la solución de electrolito.
Específicamente, el análisis cuantitativo de la sal de litio se realizó por análisis de RMN usando isótopos y análisis de cromatografía iónica (IC) después de la extracción con disolvente orgánico usando THF para cada electrolito para una batería de litio-azufre de los ejemplos 2 y 3 y el ejemplo comparativo 1, y los resultados se muestran en la siguiente tabla 2. La siguiente tabla 2 muestra una relación (%) del peso de la sal de litio restante al peso inicial de la sal de litio.
Tabla 2
Los resultados de la tabla 2 revelan que la bis(fluorosulfonil)imida de litio no permanece y se descompone completamente. Sin embargo, los resultados también revelan que la bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio (LiTFSI) permanece hasta 98%.
Por lo tanto, se puede observar que la bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio no se descompone a alta temperatura (60 °C), mostrando estabilidad a alta temperatura.
Ejemplo experimental 3.Evaluación de la retención de capacidad después del almacenamiento a alta temperatura (60° C) de la batería de litio-azufre
El 95% en peso de un compuesto de azufre-carbono (S:C = 75:25 (relación en peso)) como un material activo de electrodo positivo se mezcla con 5% en peso de poliacrilato de litio (LiPAA) como un agente de unión para preparar una composición de suspensión espesa de electrodo positivo. La composición de suspensión de electrodo positivo se recubre sobre un colector de corriente de aluminio y se seca para fabricar un electrodo positivo.
El electrodo positivo fabricado tiene una cantidad de carga de 3,5 a 4,5 mAh/cm2
El metal de litio se usa para un electrodo negativo.
Se interpone un separador de polietileno que tiene el espesor de 16jmy la porosidad de 46% entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, y cada electrolito preparado en los ejemplos 2 y 3 y el ejemplo comparativo 1 se inyecta para fabricar una batería de litio-azufre de tipo celda de bolsa.
La batería de litio-azufre de tipo bolsa-celda no tiene exposición de la solución de electrolito al aire.
Específicamente, cada electrolito preparado en los ejemplos 2 y 3 y el ejemplo comparativo 1 se usa después de almacenarse durante 1 semana, 2 semanas, 3 semanas y 4 semanas, y la batería de litio-azufre de tipo celda de moneda que comprende la solución de electrolito se prueba para evaluar la retención de capacidad, y la prueba se repite durante 4 semanas.
La retención de capacidad se calcula con base en la cuarta capacidad de descarga en cuatro ciclos de carga/descarga a 0,1 C antes del almacenamiento, y la cuarta capacidad de descarga en cuatro ciclos de descarga/carga a 0,1 C después del almacenamiento, y los resultados se muestran en la figura 2.
Los resultados de la figura 2 revelan que el ejemplo comparativo 1 sin bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio, puesto que la sal de litio tiene una disminución significativa en la retención de capacidad, puesto que el almacenamiento a alta temperatura de la solución de electrolito es más largo. Los resultados también revelan que aunque la solución de electrolito se almacena a alta temperatura durante un tiempo prolongado, el ejemplo 2 con bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio y bis(fluorosulfonil)imida de litio a la misma concentración molar, y el ejemplo 3 con bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio a una concentración molar más alta que la bis(fluorosulfonil)imida de litio conservan la capacidad. Se encuentra que en el ejemplo experimental 2, cuando el electrolito se almacena dentro de la cámara de alta temperatura de 60 °C durante 4 semanas en estado sellado, la mayor parte de la bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio permanece en tanto que la bis(fluorosulfonil)imida de litio se descompone completamente.
Por lo tanto, se espera a partir de los resultados del ejemplo 3 que la bis(fluorosulfonil)imida de litio se descomponga con el tiempo y, por consiguiente, se puede observar que los ejemplos 2 y 3 con mayor concentración de bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio muestran la retención de capacidad mejorada.
Se puede ver a partir de los resultados anteriores que el electrolito para una batería de litio-azufre de acuerdo con la presente divulgación tiene la estabilidad de almacenamiento mejorada a una alta temperatura (60° C), lo que conduce a la retención de capacidad mejorada de una batería de litio-azufre que comprende la misma.
Ejemplo experimental 4.Evaluación de las características de alta temperatura (45 °C) de la batería de litio-azufre de tipo celda de moneda
Una batería de litio-azufre de tipo celda de moneda que comprende cada electrolito para una batería de litio-azufre de acuerdo con los ejemplos 1 a 4 y el ejemplo comparativo 1 se fabrica por el mismo método que el ejemplo experimental 3, excepto que el metal de litio se recubre sobre un colector de corriente de cobre para fabricar un electrodo negativo.
La batería de litio-azufre de tipo celda de moneda se somete a oxidación por la exposición de la solución de electrolito al aire.
Para cada batería de litio-azufre de tipo celda de moneda que comprende el electrolito para una batería de litioazufre de acuerdo con los ejemplos 1 a 4 y el ejemplo comparativo 1, las características de vida útil se evalúan usando un probador de carga/descarga (LAND CT-2001A, disponible de Wuhan Co.)
Específicamente, las características de vida se miden después de repetir 2,5 veces la descarga a la densidad de corriente de 0,1 C a 45° C hasta 1,8 V y la carga con corriente constante hasta 2,5 V, y repetir la descarga/carga a la densidad de corriente de 0,2 C tres veces, seguido por un ciclo a una densidad de corriente de 0,5 C, y los resultados se muestran en la figura 3.
Los resultados de la figura 3 revelan que el ejemplo comparativo 1 sin bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio, puesto que la sal de litio tiene características de vida útil deficientes a 45 °C.
El ejemplo 1 comprende bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio y bis(fluorosulfonil)imida de litio como la sal de litio, pero la concentración molar de bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio es menor que la concentración molar de bis(fluorosulfonil)imida de litio, y de manera similar al ejemplo comparativo 1, el ejemplo 1 exhibe características de vida deficientes.
El ejemplo 2 comprende bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio y bis(fluorosulfonil)imida de litio a la misma concentración molar, y exhibe las características de vida mejoradas a 45 °C.
El ejemplo 3 comprende bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio a una concentración molar más alta que la concentración molar de bis(fluorosulfonil)imida de litio, y el ejemplo 4 comprende bis(trifluorometanosulfonil)imida sola, y ambos ejemplos 3 y 4 tienen las características de vida útil mejoradas a 45 °C, mostrando mejores resultados que el ejemplo 2.
Se puede observar a partir de los resultados anteriores que comprender bis(trifluorometanosulfonil)imida como la sal de litio, o comprender bis(trifluorometanosulfonil)imida a una concentración molar más alta que la concentración molar de bis(fluorosulfonil)imida de litio proporciona las características de vida mejoradas a alta temperatura (45 °C).
Ejemplo experimental 5.Evaluación del rendimiento a alta temperatura (45 °C) de la batería de litio-azufre de tipo celda de bolsa
Una batería de litio-azufre de tipo celda de bolsa que comprende cada electrolito para una batería de litio-azufre preparada en los ejemplos 2 a 4 y el ejemplo comparativo 1 se fabrica por el mismo método que el ejemplo experimental 3.
La batería de litio-azufre de tipo bolsa-celda no tiene exposición del electrolito al aire.
Las características de vida se evalúan en la misma condición que el ejemplo experimental 4, y los resultados se muestran en la figura 4.
Los resultados de la figura 4 muestran la misma tendencia que los resultados de la figura 3. Sin embargo, puesto que el electrolito de la batería de litio-azufre de tipo celda de bolsa no se somete a oxidación sin exposición al aire, la batería de litio-azufre de tipo celda de bolsa muestra un mejor rendimiento a alta temperatura que la batería de litio-azufre de tipo celda de moneda.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Electrolito para una batería de litio-azufre que comprende un disolvente orgánico no acuoso y una sal de litio, en donde la sal de litio comprende bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio,
en donde la sal de litio comprende una o más sales de litio distintas de bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio y la otra sal de litio comprende bis(fluorosulfonil)imida de litio,
en donde la bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio y la una o más sales de litio distintas de la bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio están presentes en el electrolito en una relación molar de 70:30 a 90:10, y en donde el disolvente comprende 70% en volumen a 95% en volumen de un compuesto basado en éter lineal y 5% en volumen a 30% en volumen de un compuesto heterocíclico que incluye uno o más enlaces dobles.
2. Electrolito para la batería de litio-azufre de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el compuesto basado en éter lineal comprende al menos uno seleccionado del grupo que consta de éter de dimetilo, éter de dietilo, éter de dipropilo, éter de metiletilo, éter de metilpropilo, éter de etilpropilo, dimetoxietano, dietoxietano, éter de etilmetilo de etilenglicol, éter de dimetilo de dietilenglicol, éter de dietilo de dietilenglicol, éter de metiletilo de dietilenglicol, éter de dimetilo de trietilenglicol, éter de dietilo de trietilenglicol, éter de metiletilo de trietilenglicol, éter de dimetilo de tetraetilenglicol, éter de dietilo de tetraetilenglicol, éter de metiletilo de tetraetilenglicol, éter de dimetilo de polietilenglicol, éter de dietilo de polietilenglicol, éter de metiletilo de polietilenglicol.
3. Electrolito para una batería de litio-azufre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde el compuesto heterocíclico incluye al menos un heteroátomo seleccionado del grupo que consta de un átomo de oxígeno y un átomo de azufre.
4. Electrolito para una batería de litio-azufre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el compuesto heterocíclico comprende al menos uno seleccionado del grupo que consta de furano, 2-metilfurano, 3-metilfurano, 2-etilfurano, 2-propilfurano, 2-butilfurano, 2,3-dimetilfurano, 2,4-dimetilfurano, 2,5-dimetilfurano, pirano, 2-metilpirano, 3-metilpirano, 4-metilpirano, benzofurano, 2-(2-nitrovinil)furano, tiofeno, 2-metiltiofeno, 2-etiltiofeno, 2-propiltiofeno, 2-butiltiofeno, 2,3-dimetiltiofeno, 2,4-dimetiltiofeno, y 2,5-dimetiltiofeno.
5. Batería de litio-azufre que comprende un electrodo positivo que comprende un material activo de electrodo positivo, un electrodo negativo que comprende un material activo de electrodo negativo; un separador; y un electrolito de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4.
6. Batería de litio-azufre de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el material activo de electrodo positivo comprende al menos uno seleccionado del grupo que consta de azufre elemental y un compuesto de azufre.
7. Batería de litio-azufre de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en donde el material activo de electrodo positivo comprende al menos uno seleccionado del grupo que consta de azufre inorgánico, Li2Sn con n>1, un compuesto de disulfuro, un compuesto de azufre orgánico, y un polímero de carbono-azufre (C2Sx)n con x=2,5 a 50 y n>2.
8. Batería de litio-azufre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en donde el material activo del electrodo negativo comprende al menos uno seleccionado del grupo que consta de metal de litio y aleación de litio.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101990722A (zh) 2008-04-08 2011-03-23 株式会社Lg化学 锂二次电池用非水电解质溶液及包含该非水电解质溶液的锂二次电池
CN106463678B (zh) * 2014-05-30 2020-01-03 巴斯夫欧洲公司 在电化学电池中用作保护层和其它组分的聚合物
US10199643B2 (en) * 2014-12-16 2019-02-05 GM Global Technology Operations LLC Negative electrode for lithium-based batteries
JP6376098B2 (ja) 2015-10-05 2018-08-22 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池の製造方法
KR20180001997A (ko) * 2016-06-28 2018-01-05 주식회사 엘지화학 리튬-설퍼 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지
KR20180027985A (ko) * 2016-09-07 2018-03-15 솔브레인 주식회사 전해액 첨가제 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US11258101B2 (en) * 2017-06-26 2022-02-22 Global Graphene Group, Inc. Non-flammable electrolyte containing liquefied gas and lithium secondary batteries containing same
WO2019221456A1 (ko) * 2018-05-14 2019-11-21 주식회사 엘지화학 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102229461B1 (ko) 2018-05-14 2021-03-18 주식회사 엘지화학 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US11024849B2 (en) * 2018-06-12 2021-06-01 Global Graphene Group, Inc. Fast-chargeable lithium battery
EP3780233B1 (en) * 2018-11-23 2026-01-07 LG Energy Solution, Ltd. Electrolyte for lithium-sulfur battery and lithium-sulfur battery comprising same
WO2021081394A1 (en) * 2019-10-24 2021-04-29 Urban Electric Power Inc. Dual electrolyte approach for high voltage batteries
KR20210113055A (ko) * 2020-03-06 2021-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬-황 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR20210120858A (ko) * 2020-03-27 2021-10-07 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬-황 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR102893450B1 (ko) * 2020-04-14 2025-12-02 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬-황 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR102876035B1 (ko) * 2020-04-17 2025-10-23 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

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