FR3137683A1 - Composition polymère pour électrolyte et/ou électrode positive d’une batterie rechargeable - Google Patents
Composition polymère pour électrolyte et/ou électrode positive d’une batterie rechargeable Download PDFInfo
- Publication number
- FR3137683A1 FR3137683A1 FR2207083A FR2207083A FR3137683A1 FR 3137683 A1 FR3137683 A1 FR 3137683A1 FR 2207083 A FR2207083 A FR 2207083A FR 2207083 A FR2207083 A FR 2207083A FR 3137683 A1 FR3137683 A1 FR 3137683A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- polymer
- polymer composition
- positive electrode
- lithium
- electrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 124
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title description 23
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 111
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 15
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 13
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 46
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 43
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 38
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 37
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 34
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 30
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 24
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 24
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 20
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 9
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N chlorotrifluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)Cl UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 claims description 5
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 5
- XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N fluoroethene Chemical compound FC=C XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N F.F.F.F.C=C Chemical compound F.F.F.F.C=C PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000005463 sulfonylimide group Chemical group 0.000 claims description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N methyl cyanide Natural products CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 83
- -1 poly(ethylene oxide) Polymers 0.000 description 50
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 30
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 29
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 20
- 239000010408 film Substances 0.000 description 19
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 15
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 15
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 11
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 10
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 9
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 9
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 7
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 7
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 101000605054 Mus musculus Epididymal-specific lipocalin-8 Proteins 0.000 description 6
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 6
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 6
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 6
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 6
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 6
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 6
- DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCC DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 5
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 1-benzylpyrrolidine-3-carboxamide Chemical compound C1C(C(=O)N)CCN1CC1=CC=CC=C1 HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N butanoic acid ethyl ester Natural products CCCC(=O)OCC OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- RCIJMMSZBQEWKW-UHFFFAOYSA-N methyl propan-2-yl carbonate Chemical compound COC(=O)OC(C)C RCIJMMSZBQEWKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 4
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 101100327398 Anopheles gambiae CecA gene Proteins 0.000 description 3
- 101100059601 Ceratitis capitata CEC1 gene Proteins 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 3
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 3
- 238000001566 impedance spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 3
- DVATZODUVBMYHN-UHFFFAOYSA-K lithium;iron(2+);manganese(2+);phosphate Chemical compound [Li+].[Mn+2].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O DVATZODUVBMYHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100273868 Anopheles gambiae CecC gene Proteins 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 101100059604 Ceratitis capitata CEC2 gene Proteins 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013275 LiMPO Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910012752 LiNi0.5Mn0.5O2 Inorganic materials 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L Malonate Chemical compound [O-]C(=O)CC([O-])=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000528 Na alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- JHRWWRDRBPCWTF-OLQVQODUSA-N captafol Chemical compound C1C=CC[C@H]2C(=O)N(SC(Cl)(Cl)C(Cl)Cl)C(=O)[C@H]21 JHRWWRDRBPCWTF-OLQVQODUSA-N 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 2
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 description 2
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(1,1,2,2,2-pentafluoroethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)C(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)F ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- IAHFWCOBPZCAEA-UHFFFAOYSA-N succinonitrile Chemical compound N#CCCC#N IAHFWCOBPZCAEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001889 triflyl group Chemical group FC(F)(F)S(*)(=O)=O 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- XINQFOMFQFGGCQ-UHFFFAOYSA-L (2-dodecoxy-2-oxoethyl)-[6-[(2-dodecoxy-2-oxoethyl)-dimethylazaniumyl]hexyl]-dimethylazanium;dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].CCCCCCCCCCCCOC(=O)C[N+](C)(C)CCCCCC[N+](C)(C)CC(=O)OCCCCCCCCCCCC XINQFOMFQFGGCQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-dinitroanilino)-4-methylpentanoic acid Chemical compound CC(C)CC(C(O)=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIGCSKVALLVWKU-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoacridone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(N)=CC=C3NC2=C1 PIGCSKVALLVWKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HKVGLVBQYVEJRZ-UHFFFAOYSA-N CC=C.O=C=O Chemical group CC=C.O=C=O HKVGLVBQYVEJRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 101000637792 Homo sapiens Solute carrier family 35 member G5 Proteins 0.000 description 1
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013184 LiBO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910032387 LiCoO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010941 LiFSI Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013553 LiNO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002995 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014422 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003005 LiNiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012513 LiSbF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012970 LiV3O8 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 102100032019 Solute carrier family 35 member G5 Human genes 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000002659 electrodeposit Substances 0.000 description 1
- 239000011532 electronic conductor Substances 0.000 description 1
- 229920000775 emeraldine polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical group FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 1
- 229920000370 gamma-poly(glutamate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940006487 lithium cation Drugs 0.000 description 1
- HZRMTWQRDMYLNW-UHFFFAOYSA-N lithium metaborate Chemical compound [Li+].[O-]B=O HZRMTWQRDMYLNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RLQOUIUVEQXDPW-UHFFFAOYSA-M lithium;2-methylprop-2-enoate Chemical compound [Li+].CC(=C)C([O-])=O RLQOUIUVEQXDPW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N n-fluorosulfonylsulfamoyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)NS(F)(=O)=O KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002006 poly(N-vinylimidazole) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000712 poly(acrylamide-co-diallyldimethylammonium chloride) Polymers 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D125/18—Homopolymers or copolymers of aromatic monomers containing elements other than carbon and hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C09D127/16—Homopolymers or copolymers of vinylidene fluoride
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/137—Electrodes based on electro-active polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
- H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
- C08K2003/321—Phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
- C09D133/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0082—Organic polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
L’invention concerne une composition polymère ayant des propriétés de conduction ionique améliorées, l’utilisation d’une telle composition polymère pour la préparation d’un électrolyte polymère et/ou d’une électrode positive d’une batterie rechargeable, un électrolyte polymère pour une batterie rechargeable comprenant une telle composition polymère, une électrode positive pour une batterie rechargeable comprenant une telle composition polymère, et une batterie rechargeable au lithium ou au sodium comprenant un tel électrolyte polymère et/ou une telle électrode positive. Figure à publier : figure 1
Description
La présente invention est relative au domaine des batteries rechargeables, et plus spécifiquement au domaine des batteries rechargeables au lithium ou au sodium, notamment utilisées pour la production de véhicules électriques et/ou le stockage des énergies intermittentes de type solaire et/ou éolien.
L’invention concerne plus particulièrement une composition polymère ayant des propriétés de conduction ionique améliorées, l’utilisation d’une telle composition polymère pour la préparation d’un électrolyte polymère et/ou d’une électrode positive d’une batterie rechargeable, un électrolyte polymère pour une batterie rechargeable comprenant une telle composition polymère, une électrode positive pour une batterie rechargeable comprenant une telle composition polymère, et une batterie rechargeable au lithium ou au sodium comprenant un tel électrolyte polymère et/ou une telle électrode positive.
Les batteries Lithium Métal Polymère actuellement sur le marché (ou « LMP® ») sont des batteries « tout solide » se présentant généralement sous la forme d'un film mince enroulé plusieurs fois ou de plusieurs films minces empilés. Ce film mince enroulé ou empilé a une épaisseur de l'ordre d'une centaine de micromètres. Il comprend généralement au moins quatre films fonctionnels : une électrode négative (anode) assurant la fourniture des ions lithiums lors de la décharge ; une électrode positive (cathode) agissant comme un réceptacle où les ions lithiums viennent s’intercaler ; un électrolyte polymère solide conducteur des ions lithium et situé entre l’électrode positive et l’électrode négative ; et un collecteur de courant relié à l’électrode positive pour assurer la connexion électrique. L’électrode négative est généralement constituée d’une feuille de lithium métallique ou d’un alliage de lithium ; l’électrolyte polymère solide est généralement composé d’un polymère à base de poly(oxyde d’éthylène) (POE) et d’au moins un sel de lithium ; l’électrode positive comprend une matière active d’électrode, habituellement à base d'un oxyde de métal (comme par exemple V2O5, LiV3O8, LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4ou LiNi0.5Mn0.5O2) ou à base d’un phosphate de type LiMPO4où M représente un cation métallique sélectionné parmi le groupe Fe, Mn, Co, Ni et Ti, et une de leurs combinaisons, et éventuellement de carbone ; et le collecteur de courant est généralement constitué d’une feuille de métal.
L’électrolyte polymère solide apporte un grand avantage en termes de sécurité puisqu’il évite l’utilisation de solvants potentiellement dangereux en cas de surchauffe. De telles batteries peuvent ainsi travailler à de hautes températures sans risques d’explosion. Toutefois, les électrolytes polymères généralement utilisés tels que le POE de haute masse moléculaire dopé au sel de lithium, ont une faible conductivité ionique à température ambiante, leur température de fonctionnement doit donc être maintenue relativement élevée (typiquement entre 70 et 100°C). Or, à ces températures, le POE devient un liquide visqueux et perd sa stabilité dimensionnelle. Par ailleurs, des essais d’amélioration de la conductivité ionique du POE par ajout de plastifiants ont conduit à détériorer les propriétés mécaniques.
La conductivité ionique d’un électrolyte caractérise la capacité des ions chargés électriquement à s’y déplacer. Plus elle est élevée, plus le mouvement des ions en son sein y est favorisé. On peut considérer qu’un électrolyte polymère est intéressant s’il présente une conductivité ionique d’au moins 10-5S/cm. Le nombre de transport d’un ion, noté t, représente la fraction du courant électrique appliqué que cet ion va transporter au sein de l’électrolyte. t est compris entre 0 et 1. Les ions lithium étant ceux mis en jeu dans les réactions chimiques ayant lieu aux électrodes d’une batterie lithium métal polymère, un nombre de transport t le plus proche de 1 est souhaitable pour un électrolyte. Dans les électrolytes polymères solides tels que le POE dopé au sel de lithium, la fraction de la charge portée par les ions lithium est faible (de l’ordre de 0,2), du fait de la forte interaction entre le cation lithium et les chaînes de POE, ce qui limite les performances électriques. Un nombre de transport cationique faible entraîne la formation d’un gradient de concentration en sel dans l'épaisseur de l'électrolyte lors du fonctionnement de la batterie. Ce comportement génère un appauvrissement en sel à l'électrode, induisant une augmentation de la résistance de l'électrolyte et des performances en puissance diminuées, et favorise la formation de dendrites de lithium, engendrant une baisse du rendement faradique et à terme, des courts-circuits.
Afin d’obtenir des valeurs de t proches de 1, des polymères dans lesquels les anions forment des liaisons covalentes avec la chaîne polymérique, et où les contre-ions lithium sont les seules espèces mobiles, ont été décrits.
En particulier, Meziane et al. (Electrochimica Acta, 2011, 57, 14-19) décrit la préparation d’un polystyrène portant des groupements sulfonyl(trifluorométhylsulfonyl)imide par polymérisation radicalaire à partir de monomères 4-styrène-sulfonyl(trifluorométhylsulfonyl)imide de sodium. Ce polystyrène ionique est ensuite utilisé en mélange avec du POE pour réaliser une membrane d'électrolyte ne contenant pas d'ions lithium additionnels. Les résultats obtenus montrent toutefois une conductivité ionique relativement faible pour des températures inférieures à 60°C (e.g. de l'ordre de 3,1 x 10-6S/cm).
Ainsi, le but de la présente invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur précité et de fournir une composition polymère qui présente des propriétés de conduction ionique améliorées, un nombre de transport des ions lithium élevé, tout en garantissant une bonne tenue mécanique, afin qu’il puisse être utilisé en tant qu’électrolyte polymère d’une batterie rechargeable, et en particulier d’une batterie rechargeable au lithium ou au sodium.
Le but de l’invention est atteint par la composition polymère qui va être décrite ci-après.
Les inventeurs de la présente demande ont en effet découvert de façon surprenante qu’il était possible d’ajouter un polymère non conducteur ionique fluoré à un polymère à conduction unipolaire cationique particulier associé à un plastifiant, afin d’améliorer significativement la conduction ionique d’une composition polymère.
La composition polymère
La présente invention a ainsi pour premier objet une composition polymère, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un polymère à conduction unipolaire cationique, au moins un plastifiant, et au moins un polymère non conducteur ionique fluoré, ledit polymère à conduction unipolaire cationique étant un homopolymère ou un copolymère comprenant au moins une chaine polymère organique, des fonctions anioniques organiques formant des liaisons covalentes avec la chaine polymère organique, et des cations métalliques associés (de manière ionique) aux fonctions anioniques organiques.
Grâce à la combinaison d’un polymère à conduction unipolaire cationique tel que défini ci-dessus, d’un plastifiant, et d’un polymère non conducteur ionique fluoré, on obtient une composition polymère ayant des propriétés de conduction ionique améliorées.
Le polymère à conduction unipolaire cationique
Dans l’invention, on entend par polymère à conduction unipolaire cationique, un polymère (homopolymère ou copolymère) comprenant au moins une chaine polymère organique, des fonctions anioniques organiques formant des liaisons covalentes avec la chaine polymère organique, et des cations métalliques associés aux fonctions anioniques organiques. Lesdits cations métalliques sont des espèces mobiles responsables de la conduction ionique du polymère.
Par chaine polymère organique, on entend une chaine polymère exempte de métal et de métalloïde. En d’autres termes, la chaine polymère organique ne comprend pas de métal ou de métalloïde tel que du silicium, ou est différente d’une chaine polysiloxane, ou ne comprend pas de liaison Si-O.
Par fonction anionique organique, on entend une fonction anionique exempte de métal et de métalloïde. En d’autres termes, la fonction anionique organique ne comprend pas de métal ou de métalloïde tel que du silicium, ou ne comprend pas de liaison Si-O.
Le polymère à conduction unipolaire cationique de l’invention est un polymère comprenant des unités récurrentes organiques anioniques (chaine polymère organique et fonctions anioniques organiques reliées de manière covalente à ladite chaine organique), lesdites unités récurrentes organiques anioniques étant associées (de manière ionique) à des cations métalliques.
Le polymère à conduction unipolaire cationique peut être :
- un homopolymère susceptible d’être préparé à partir a) d’un monomère comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique ; ou
- un copolymère susceptible d’être préparé à partir a) d’un monomère comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique, et b) d’au moins un autre monomère différent du monomère a) choisi parmi b1) les monomères comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique, et b2) les monomères organiques.
- un homopolymère susceptible d’être préparé à partir a) d’un monomère comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique ; ou
- un copolymère susceptible d’être préparé à partir a) d’un monomère comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique, et b) d’au moins un autre monomère différent du monomère a) choisi parmi b1) les monomères comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique, et b2) les monomères organiques.
Par monomère organique b2), on entend un monomère exempt de métal et de métalloïde. En d’autres termes, le monomère organique ne comprend pas de métal ou de métalloïde tel que du silicium et/ou n’est pas un composé comprenant des liaisons Si-O.
Le cation métallique (du monomère) ou les cations métalliques (du polymère) associé(s) aux fonctions anioniques organiques sont de préférence choisis parmi les cations Li+et Na+, et de façon particulièrement préférée sont des cations Li+.
Le monomère a) ou b1), i.e. comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique peut être choisi parmi les monomères vinyliques aromatiques et non aromatiques, comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère organique et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique.
À titre d’exemple de monomères vinyliques aromatiques, on peut citer le styrène et ses dérivés.
Les dérivés du styrène sont préférentiellement des dérivés dans lesquels le groupement phényle du styrène est substitué par un ou plusieurs groupes choisis parmi les groupes méthyle, éthyle, ettert-butyle.
À titre d’exemple de monomères vinyliques non aromatiques, on peut citer l’acrylate, le méthacrylate, l’acrylamide, le méthacrylamide, l’éthylène, le propylène, les diènes, ou la maléimide.
Le monomère organique b2) peut être un fluorure de vinylidène, un phosphate, un phosphonate, un éther, un carbonate, un malonate, un amide, un acrylate, un anhydride, ou un ester.
Dans ce mode de réalisation, le copolymère comprend outre des unités récurrentes organiques anioniques associées à des cations métalliques, des unités récurrentes de fluorure de vinylidène, de phosphate, de phosphonate, d’éther, de carbonate, de malonate, d’amide, d’acrylate, d’anhydride, ou d’ester.
La fonction anionique organique (du monomère a) et b1)) ou les fonctions anioniques organiques (du polymère) peuvent être choisies parmi les fonctions sulfonates, borates, et imidures.
Les fonctions anioniques organiques sont de préférence des imidures, de façon particulièrement préférée des bis sulfonyl imidures, de façon plus particulièrement préférée des sulfonyl(trifluorométhylsulfonyl) imidures (TFSI) ou des sulfonyl(fluorosulfonyl) (FSI) imidures, et de façon encore plus particulièrement préférée des sulfonyl(trifluorométhylsulfonyl) imidures (TFSI).
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l’invention, le monomère vinylique aromatique ou non aromatique, comprenant au moins une fonction anionique organique imidure greffée de manière covalente sur ledit monomère et Li+en tant que cation métallique associé à la fonction anionique organique imidure, est choisi parmi les monomères (I-a) à (I-i) suivants :
Le polymère à conduction unipolaire cationique est de préférence un polystyrène-sulfonyl(trifluorométhylsulfonyl)imide de lithium (PSTFSILi) ou un polyméthacrylate sulfonyl(trifluorométhylsulfonyl)imide de lithium (PMTFSILi).
Le polymère à conduction unipolaire cationique a de préférence une masse molaire moyenne en nombre (i.e. Mn) allant de 10 000 g/mol à 1 000 000 g/mol environ, et de façon particulièrement préférée allant de 50 000 g/mol à 700 000 g/mol environ.
Dans l’invention, la masse molaire moyenne en nombre est mesurée par des méthodes bien connues de l’homme du métier, et notamment par chromatographie par perméation de gel (GPC).
Le polymère à conduction unipolaire cationique représente de préférence de 5% à 40% en masse environ, et de façon particulièrement préférée 5% à 30% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition polymère.
Le polymère à conduction unipolaire cationique comprend d’ores et déjà des fonctions anioniques (groupements anioniques dérivés d’un sel de lithium ou d’un sel de sodium directement greffés dans la structure du matériau polymère). La composition polymère ne comprend donc pas, de préférence, de sel(s) de lithium ou de sodium supplémentaire(s) ou additionnel(s), e.g. de sels de lithium ou de sodium moléculaires (i.e. de sels de de lithium ou de sodium non greffés à un matériau polymère).
Le polymère non conducteur ionique fluoré
Dans l’invention, on entend par polymère non conducteur ionique un polymère qui ne permet pas la conduction des ions lithium ou sodium. En d’autres termes, un polymère non conducteur ionique a une conductivité ionique inférieure à 10-7S/cm, en particulier à la température de travail.
Le polymère non conducteur ionique fluoré représente de préférence de 5% à 45% en masse environ, et de façon particulièrement préférée 5% à 40% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition polymère.
Le polymère non conducteur ionique est fluoré. En d’autres termes, il est un polymère dont le motif de répétition est un fluorocarbure, et qui comprend donc plusieurs liaisons carbone-fluor.
Le polymère non conducteur ionique fluoré de la composition polymère de l’invention peut être choisi parmi les homopolymères et les copolymères de fluorure de vinyle (VF), les homopolymères et les copolymères de fluorure de vinylidène (VdF), les homopolymères et les copolymères de tétrafluorure d’éthylène (TFE), les homopolymères et les copolymères de chlorotrifluoroéthylène (CTFE), les homopolymères et les copolymères d’hexafluoropropylène (HFP), et un de leurs mélanges.
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l’invention, le polymère non conducteur ionique fluoré est choisi parmi les homopolymères et les copolymères de fluorure de vinylidène (VdF) tels que le PVdF ou le P(VdF-HFP).
Selon une forme de réalisation plus particulièrement préférée, le polymère non conducteur ionique fluoré est le PVdF.
Le rapport massique polymère non conducteur ionique fluoré/polymère à conduction unipolaire cationique dans la composition polymère va de préférence de 20/80 à 90/10 environ, et de façon particulièrement préférée de 40/60 à 80/20 environ.
Le polymère non conducteur ionique fluoré a de préférence une masse molaire moyenne en nombre (i.e. Mn) allant de 50 000 g/mol à 1 300 000 g/mol environ.
Le plastifiant
La composition polymère comprend au moins un plastifiant.
Le plastifiant correspond à un solvant non aqueux. Cela permet ainsi de former une composition polymère gélifiée ou sous la forme d’un gel.
Le solvant non aqueux ou plastifiant peut être choisi parmi :
- les carbonates linéaires et cycliques tels que le carbonate de propylène (PC), le carbonate d’éthylène (EC), le diméthylcarbonate (DMC), le diéthylcarbonate (DEC), ou le méthyl-isopropyl carbonate (MiPC) ;
- les carbonates fluorés tels que le fluoroéthylène carbonate ;
- les nitriles tels que le succinonitrile ;
- les lactones telles que la γ-butyrolactone ;
- les polyéthers linéaires et cycliques liquides tels que le diméthyléther, les diméthyléther de polyéthylène glycols (ou PEGDME) tels que le diméthyléther de tetraéthylèneglycol (TEGDME), ou le dioxolane ;
- les polyéthers fluorés ;
- les solvants soufrés tels que la sulfolane ou le diméthylsulfoxyde ;
- les phosphates tels que le triethylphosphate ou les fluorophosphates ;
- les esters tels que l’acétate d’éthyle ou l’éthylbutyrate (EB) ; et
- un de leurs mélanges.
- les carbonates linéaires et cycliques tels que le carbonate de propylène (PC), le carbonate d’éthylène (EC), le diméthylcarbonate (DMC), le diéthylcarbonate (DEC), ou le méthyl-isopropyl carbonate (MiPC) ;
- les carbonates fluorés tels que le fluoroéthylène carbonate ;
- les nitriles tels que le succinonitrile ;
- les lactones telles que la γ-butyrolactone ;
- les polyéthers linéaires et cycliques liquides tels que le diméthyléther, les diméthyléther de polyéthylène glycols (ou PEGDME) tels que le diméthyléther de tetraéthylèneglycol (TEGDME), ou le dioxolane ;
- les polyéthers fluorés ;
- les solvants soufrés tels que la sulfolane ou le diméthylsulfoxyde ;
- les phosphates tels que le triethylphosphate ou les fluorophosphates ;
- les esters tels que l’acétate d’éthyle ou l’éthylbutyrate (EB) ; et
- un de leurs mélanges.
Parmi de tels solvants ou plastifiants, les carbonates linéaires et cycliques sont particulièrement préférés.
Le solvant ou plastifiant représente de préférence de 25% à 90% en masse environ, de façon particulièrement préférée de 35% à 90% en masse environ, et de façon plus particulièrement préférée, de 65% à 90% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition polymère.
Additifs dans la composition polymère
La composition polymère de l’invention peut comprendre en outre un agent de renfort. Cela permet ainsi de moduler les propriétés mécaniques de la composition polymère.
Ledit agent de renfort est de préférence choisi parmi les nanofibrilles de cellulose, et les nanoparticules céramiques telles que les nanoparticules d’oxyde de titane, d’oxyde d’aluminium ou d’oxyde de silicium.
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l’invention, la composition polymère comprend (ou est constituée) :
- de 40 à 90% en masse environ de plastifiant, et de préférence de 65 à 90% en masse environ de plastifiant,
- de 5 à 35% en masse environ de polymère non conducteur ionique fluoré, et
- de 5 à 35% en masse environ de polymère à conduction unipolaire cationique.
- de 40 à 90% en masse environ de plastifiant, et de préférence de 65 à 90% en masse environ de plastifiant,
- de 5 à 35% en masse environ de polymère non conducteur ionique fluoré, et
- de 5 à 35% en masse environ de polymère à conduction unipolaire cationique.
En effet, le mélange de polymère non conducteur ionique fluoré et de polymère à conduction unipolaire cationique est capable d’absorber un plastifiant, tout en conservant une bonne tenue mécanique et en restant solide ou quasi-solide. Par ailleurs, la présence du plastifiant permet d’obtenir une composition polymère solide ou quasi-solide ayant une conductivité ionique améliorée (e.g. conductivité d’au moins 1x10-5S/cm à 25°C).
L’utilisation de la composition polymère
L’invention a pour deuxième objet l’utilisation d’une composition polymère telle que définie dans le premier objet de l’invention, pour la préparation d’un électrolyte polymère et/ou d’une électrode positive d’une batterie rechargeable, de préférence d’une batterie rechargeable au lithium ou au sodium, de façon particulièrement préférée d’une batterie au lithium métal ou au sodium métal, et de façon plus particulièrement préférée d’une batterie au lithium métal.
L’utilisation d’une composition polymère conforme à la présente invention pour la préparation d’un électrolyte polymère d’une batterie rechargeable au lithium, conduit à un dispositif de stockage de l’énergie présentant d’excellentes performances à basse température (i.e. < 60°C, et de préférence ≤ 40°C), en particulier un nombre de transport des ions lithium de l’ordre de 1, et une conductivité ionique supérieure ou égale à 10- 5S.cm- 1, de préférence supérieure ou égale à 5x10- 5S.cm- 1, et de façon particulièrement préférée supérieur ou égale à 10- 4S.cm- 1, à une température d’au plus 40°C. Le nombre de transport élevé permet de limiter la formation de gradients de concentration dans l’électrolyte polymère au cours de la décharge (respectivement de la charge) permettant d’augmenter les performances en puissance (respectivement la vitesse de la charge). L’utilisation de cette composition polymère permet également de limiter la croissance dendritique du lithium, et ainsi d’envisager des recharges rapides et sûres. En effet, le problème de la technologie des batteries lithium métal est la formation d’électro-dépôts hétérogènes de lithium (dont les dendrites) au cours de la recharge ce qui diminue la cyclabilité et peut entrainer des courts-circuits. La composition polymère conforme à la présente invention présente également une bonne tenue mécanique, une grande stabilité thermique (qui assure la sécurité des dispositifs de stockage d’énergie les comprenant), et une stabilité en potentiel améliorée (e.g. stabilité jusqu’à 4,5 V vs Li+/Li).
L’utilisation d’une composition polymère conforme à la présente invention pour la préparation d’une électrode positive d’une batterie rechargeable au lithium métal ou au sodium métal permet d’améliorer la conductivité ionique et ainsi d’abaisser la température de fonctionnement de la batterie, et d’améliorer sa réponse en puissance. Par ailleurs, la composition polymère améliore l’adhésion de l’électrode positive au collecteur de courant.
L’électrolyte polymère
L’invention a pour troisième objet un électrolyte polymère pour une batterie rechargeable, caractérisé en ce qu’il comprend une composition polymère conforme au premier objet de l’invention, ou un séparateur poreux imprégné d’une composition polymère conforme au premier objet de l’invention.
Le séparateur poreux peut être en un matériau poreux non conducteur électronique, de préférence en un matériau polymère poreux à base d’au moins une polyoléfine (e.g. polyéthylène ou polypropylène) ou à base de fibres (e.g. fibres de verre ou fibres de bois).
L’électrolyte polymère est de préférence sous la forme d’un film, de façon particulièrement préférée sous la forme d’un film ayant une épaisseur allant de 5 à 45 µm environ, et de façon plus particulièrement préférée allant de 10 à 25 µm environ.
Lorsque l’électrolyte polymère comprend (ou est constitué d’) un séparateur poreux imprégné d’une composition polymère conforme au premier objet, le séparateur poreux est préférentiellement enduit de la composition polymère sur une première face et sur une deuxième face en regard de la première face.
L’électrolyte polymère (solide ou quasi solide) peut être préparé par toute technique bien connue de l’homme du métier telle que par exemple par enduction, par extrusion ou par pressage (à froid ou à chaud).
L’électrolyte polymère convient de préférence pour une batterie rechargeable au lithium ou au sodium, de façon particulièrement préférée pour une batterie au lithium métal ou au sodium métal, et de façon plus particulièrement préférée pour une batterie au lithium métal.
L’électrode positive
L’invention a pour quatrième objet une électrode positive pour une batterie rechargeable, comprenant une matière active d’électrode positive, une composition polymère, et éventuellement un agent générant une conductivité électronique, caractérisée en ce que la composition polymère est telle que définie dans le premier objet de l’invention.
L’électrode positive convient de préférence pour une batterie rechargeable au lithium ou au sodium, de façon particulièrement préférée pour une batterie au lithium métal ou au sodium métal, et de façon plus particulièrement préférée pour une batterie au lithium métal.
La matière active d’électrode positive
La matière active d’électrode positive est une matière active réversible des ions lithium ou sodium. En d’autres termes, elle peut insérer ou désinsérer de manière réversible des ions lithium ou sodium.
La matière active d’électrode positive peut être :
- un oxyde de métal comme par exemple un oxyde de vanadium VOx(2 ≤ x ≤ 2,5), LiV3O8, LiyNi1 - xCoxO2(0 ≤ x ≤ 1 ; 0 ≤ y ≤ 1), un spinelle de manganèse LiyMn1 - xMxO2(M = Cr, Al, V, Ni, 0 ≤ x ≤ 0,5 ; 0 ≤ y ≤ 2), V2O5, les oxydes de lithium tels que par exemple LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(NMC), LiNi0,8Co0,15Al0,05O2(NCA), et LiNi0,5Mn0,5O2,
- un phosphosilicate ou phosphate de métal, par exemple Li3V2(PO4)3ou LiMPO4, où M représente un cation métallique sélectionné parmi le groupe Fe, Mn, Co, Ni et Ti, et une de leurs combinaisons, ou
- un sulfate de métal, par exemple le sulfate de fer Fe2(SO4)3.
- un oxyde de métal comme par exemple un oxyde de vanadium VOx(2 ≤ x ≤ 2,5), LiV3O8, LiyNi1 - xCoxO2(0 ≤ x ≤ 1 ; 0 ≤ y ≤ 1), un spinelle de manganèse LiyMn1 - xMxO2(M = Cr, Al, V, Ni, 0 ≤ x ≤ 0,5 ; 0 ≤ y ≤ 2), V2O5, les oxydes de lithium tels que par exemple LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(NMC), LiNi0,8Co0,15Al0,05O2(NCA), et LiNi0,5Mn0,5O2,
- un phosphosilicate ou phosphate de métal, par exemple Li3V2(PO4)3ou LiMPO4, où M représente un cation métallique sélectionné parmi le groupe Fe, Mn, Co, Ni et Ti, et une de leurs combinaisons, ou
- un sulfate de métal, par exemple le sulfate de fer Fe2(SO4)3.
La matière active de l’électrode positive peut représenter de 50 à 90% en masse environ, et de préférence de 55 à 80% en masse environ, par rapport à la masse totale de l’électrode positive.
L’agent générant une conductivité électronique
L’agent générant une conductivité électronique peut être choisi parmi les noirs de carbone, les noirs d’acétylène, les fibres et nanofibres de carbone, les nanotubes de carbone, le graphène, le graphite, les particules et fibres métalliques d’au moins un métal conducteur tel que l’aluminium, le platine, le fer, le cobalt et le nickel, et l’un de leurs mélanges.
L’agent générant une conductivité électronique est de préférence le noir de carbone.
L’agent générant une conductivité électronique peut représenter de 0,1 à 10% en masse environ, et de préférence de 0,5 à 5% en masse environ, par rapport à la masse totale de l’électrode positive.
La composition polymère
La composition polymère est une composition polymère telle que définie dans le premier objet de l’invention.
La composition polymère peut représenter de 10% à 49,5% en masse environ, et de préférence de 20 à 40% en masse environ, par rapport à la masse totale de l’électrode positive.
L’électrode positive ne comprend pas de préférence de sel de lithium ou de sodium, moléculaire.
L’électrode positive est de préférence sous la forme d’un film dont l’épaisseur est en général de l'ordre de 20 à une centaine de micromètres.
Batterie rechargeable au lithium ou au sodium
L’invention a pour cinquième objet une batterie rechargeable au lithium ou au sodium, caractérisée en ce qu’elle comprend :
- une électrode négative comprenant du lithium métal, du sodium métal, un alliage de lithium métal, ou un alliage de sodium métal,
- une électrode positive, éventuellement supportée par un collecteur de courant, et
- un électrolyte polymère positionné entre l’électrode positive et l’électrode négative,
caractérisée en ce que l’électrolyte polymère est tel que défini dans le troisième objet de l’invention et/ou l’électrode positive est telle que définie dans le quatrième objet de l’invention.
- une électrode négative comprenant du lithium métal, du sodium métal, un alliage de lithium métal, ou un alliage de sodium métal,
- une électrode positive, éventuellement supportée par un collecteur de courant, et
- un électrolyte polymère positionné entre l’électrode positive et l’électrode négative,
caractérisée en ce que l’électrolyte polymère est tel que défini dans le troisième objet de l’invention et/ou l’électrode positive est telle que définie dans le quatrième objet de l’invention.
L’électrode négative
L’électrode négative est de préférence sous la forme d’un film dont l’épaisseur est en général de l'ordre de 1 à une centaine de micromètres.
L'électrode négative peut être constituée par du lithium métallique, du sodium métallique, par l’un des alliages du lithium tel qu’un alliage de lithium avec du sodium, du silicium, de l’étain, de l’aluminium, du magnésium, de l’argent, du zinc, ou encore du germanium, ou par l’un des alliages du sodium tel qu’un alliage de sodium avec du lithium, du silicium, de l’étain, de l’aluminium, du magnésium, de l’argent, du zinc, ou encore du germanium.
L'électrode négative est de préférence constituée par du lithium métallique ou par l’un des alliages du lithium.
L’électrode positive
L’électrode positive peut être une électrode positive conforme au quatrième objet de l’invention ou l’électrode positive peut comprendre une matière active d’électrode positive, un liant polymère, éventuellement un plastifiant, et éventuellement un agent générant une conductivité électronique.
La matière active d’électrode positive et l’agent générant une conductivité électronique sont tels que définis dans le quatrième objet de l’invention.
Le plastifiant
Le plastifiant (ou solvant non aqueux) peut être choisi parmi :
- les carbonates linéaires et cycliques tels que le carbonate de propylène (PC), le carbonate d’éthylène (EC), le diméthylcarbonate (DMC), le diéthylcarbonate (DEC), ou le méthyl-isopropyl carbonate (MiPC) ;
- les carbonates fluorés tels que le fluoroéthylène carbonate ;
- les nitriles tels que le succinonitrile ;
- les lactones telles que la γ-butyrolactone ;
- les polyéthers linéaires ou cycliques liquides tels que le diméthyléther, les diméthyléther de polyéthylène glycols (ou PEGDME) tels que le diméthyléther de tetraéthylèneglycol (TEGDME), ou le dioxolane ;
- les polyéthers fluorés ;
- les solvants soufrés tels que la sulfolane ou le diméthylsulfoxyde ;
- les phosphates tels que le triethylphosphate ou les fluorophosphates ;
- les esters tels que l’acétate d’éthyle ou l’éthylbutyrate (EB) ; et
- un de leurs mélanges.
- les carbonates linéaires et cycliques tels que le carbonate de propylène (PC), le carbonate d’éthylène (EC), le diméthylcarbonate (DMC), le diéthylcarbonate (DEC), ou le méthyl-isopropyl carbonate (MiPC) ;
- les carbonates fluorés tels que le fluoroéthylène carbonate ;
- les nitriles tels que le succinonitrile ;
- les lactones telles que la γ-butyrolactone ;
- les polyéthers linéaires ou cycliques liquides tels que le diméthyléther, les diméthyléther de polyéthylène glycols (ou PEGDME) tels que le diméthyléther de tetraéthylèneglycol (TEGDME), ou le dioxolane ;
- les polyéthers fluorés ;
- les solvants soufrés tels que la sulfolane ou le diméthylsulfoxyde ;
- les phosphates tels que le triethylphosphate ou les fluorophosphates ;
- les esters tels que l’acétate d’éthyle ou l’éthylbutyrate (EB) ; et
- un de leurs mélanges.
Parmi de tels solvants ou plastifiants, les carbonates linéaires et cycliques sont particulièrement préférés.
Le plastifiant peut représenter de 5 à 35% en masse environ, et de préférence de 10 à 25% en masse environ, par rapport à la masse totale de l’électrode positive.
Le liant polymère
Le liant polymère peut être choisi parmi les homopolymères et copolymères d'éthylène ; les homopolymères et copolymères de propylène ; les homopolymères et les copolymères d'oxyde d’éthylène (e.g. POE, copolymère du POE), d'oxyde de méthylène, d'oxyde de propylène, d'épichlorhydrine, d'allylglycidyléther, et leurs mélanges ; les polymères halogénés tels que les homopolymères et les copolymères de chlorure de vinyle, de fluorure de vinylidène (PVdF), de chlorure de vinylidène, de tétrafluorure d’éthylène, de chlorotrifluoroéthylène, ou leurs mélanges ; les polymères non conducteurs électroniques de type anionique tels que le poly(styrène sulfonate), le poly(acide acrylique), le poly(glutamate), l’alginate, la pectine, la gélatine, ou leurs mélanges ; les polymères de type cationique tels que le polyéthylèneimine (PEI), la polyaniline sous forme de sel éméraldine (ES), le poly(N-vinylimidazole quaternisé), le poly(acrylamide-co-chlorure de diallyldiméthyl ammonium) (AMAC) ou leurs mélanges ; les polyacrylates ; les élastomères tels que les homopolymères ou copolymères d’éthylène, de propylène, de styrène, de butadiène ou de chloroprène ; les polymères à conduction unipolaire cationique ; et un de leurs mélanges.
Les polymères à conduction unipolaire cationique peuvent être tels que définis dans le premier objet de l’invention.
Le liant polymère peut représenter de 5 à 35% en masse environ, et de préférence de 10 à 25% en masse environ, par rapport à la masse totale de l’électrode positive.
Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, la matière active de l’électrode positive est revêtue d’une couche de carbone. La présence de la couche de carbone permet d’améliorer l’interface : matière active – liant polymère.
Le carbone revêtant la matière active représente de préférence de 0,1 à 5% en masse environ, par rapport à la masse de matière active.
La couche de carbone est de préférence sous la forme d’une couche d’épaisseur variant de 1 à 4 nm environ.
L’électrode positive peut comprendre en outre un sel de lithium ou de sodium, en particulier lorsque le liant polymère est différent d’un polymère à conduction unipolaire cationique.
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l’invention, l’électrode positive est une électrode positive conforme au quatrième objet de l’invention.
Le collecteur de courant
La batterie rechargeable peut comprendre en outre un collecteur de courant, relié à l’électrode positive.
Le collecteur de courant est généralement constitué d’une feuille de métal.
Le collecteur de courant est de préférence un collecteur de courant en inox ou en aluminium, éventuellement recouvert d’une couche à base de carbone (couche anticorrosion).
L’électrolyte polymère
L’électrolyte polymère peut être un électrolyte polymère conforme au troisième objet de l’invention ou l’électrolyte polymère peut comprendre un polymère à conduction unipolaire cationique ; ou l’association d’au moins un sel de lithium et d’au moins un matériau polymère choisi parmi les matériaux polymères à base de poly(oxyde d’éthylène) (POE), les polycarbonates, et les polydiesters.
Le matériau polymère à base de poly(oxyde d’éthylène) (POE) peut être choisi parmi un copolymère à blocs polystyrène-poly(oxyde d’éthylène) (PS-b-POE), un copolymère à blocs polystyrène-poly(oxyde d’éthylène)-polystyrène (PS-b-POE-b-PS), un copolymère statistique poly(oxyde d’éthylène-stat-oxyde de propylène) (i.e. POE-stat-PPO), un copolymère statistique poly(oxyde d’éthylène-stat-oxyde de butylène) (i.e. POE-stat-PBO), un poly(oxyde d’éthylène), et un de leurs mélanges.
Le sel de lithium utilisé en association avec le matériau polymère à base de poly(oxyde d’éthylène)) peut être choisi parmi le fluorate de lithium (LiFO3), le bis(trifluorométhanesulfonyl) imidure de lithium (LiTFSI), l’hexafluorophosphate de lithium (LiPF6), le fluoroborate de lithium (LiBF4), le métaborate de lithium (LiBO2), le perchlorate de lithium (LiClO4), le nitrate de lithium (LiNO3), le bis(fluorosulfonyl) imidure de lithium (LiFSI), le bis(pentafluoroéthylsulfonyl) imidure de lithium (LiBETI), LiAsF6, LiCF3SO3, LiSbF6, LiSbCl6, Li2TiCl6, Li2SeCl6, Li2B10Cl10, Li2B12Cl12, le bis(oxalato)borate de lithium (LiBOB), et un de leurs mélanges.
Le sel de lithium représente de préférence de 5 à 30 % en masse, et encore plus préférentiellement de 10 à 25 % en masse, par rapport à la masse totale de l’électrolyte polymère.
Ledit matériau polymère à base de poly(oxyde d’éthylène) (POE) peut être associé à un agent de renfort. Cela permet ainsi de moduler les propriétés mécaniques du matériau polymère.
Ledit agent de renfort est de préférence choisi parmi les nanofibrilles de cellulose, les nanoparticules céramiques telles que les nanoparticules d’oxyde de titane, d’oxyde d’aluminium ou d’oxyde de silicium, et les polymères et copolymères fluorés tel que le polyfluorure de vinylidène (PVdF) ou le copolymère de fluorure de vinylidène-hexafluoropropylène (PVdF-co-HFP).
Le polymère à conduction unipolaire cationique est tel que défini dans le premier objet de l’invention.
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l’invention, l’électrolyte polymère est un électrolyte polymère conforme au troisième objet de l’invention.
La présente invention est illustrée par les exemples de réalisation suivants, auxquels elle n'est cependant pas limitée.
Les dessins annexés illustrent l’invention.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1en fonction de la température (en Kelvin-1) pour un électrolyte polymère conventionnel et des électrolytes polymères de l’invention.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1en fonction de la température (en Kelvin-1) pour un électrolyte polymère conventionnel et des électrolytes polymères de l’invention.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1en fonction de la température (en Kelvin-1) pour un électrolyte polymère conventionnel et des électrolytes polymères de l’invention.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1en fonction de la température (en Kelvin-1) pour des électrolytes polymères conventionnels.
La montre l’opposé de la partie imaginaire de l’impédance -Z’’ en ohms, en fonction de la partie réelle de l’impédance Z’ en ohms pour une électrode positive conventionnelle et pour une électrode positive de l’invention.
La montre la capacité (en mAh/g) et le rendement (en %) en fonction du nombre de cycles d’une batterie conforme à l’invention.
La montre la résistance interne Ri (en Ohm.cm2) en fonction du nombre de cycles, en décharge et en charge, d’une batterie conforme à l’invention.
La montre la capacité (en mAh/g) et le rendement (en %) en fonction du nombre de cycles d’une batterie conforme à l’invention.
La montre la résistance interne Ri (en Ohm.cm2) en fonction du nombre de cycles, en décharge et en charge, d’une batterie conforme à l’invention.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1en fonction de la température (en Kelvin-1) pour un électrolyte polymère conventionnel et un électrolyte polymère de l’invention.
Les matières premières utilisées dans les exemples sont listées ci-après :
- noir de carbone, Sumitomo Corp, référence « ECP-600JD »,
- Lithium Manganèse Fer Phosphate (LMFP), Huayi, grade 2,
- PVDF, commercialisé sous la référence « 5130 » par Solvay, de masse molaire Mw=900 000 g/mol,
- PVdF-HFP, commercialisé sous la référence « Kynarflex 2751 », par la société Arkema,
- carbonate de propylène (PC), Aldrich, anhydre, pureté 99,7%,
- triéthyl phosphate (TEP), TCI, pureté > 99,0%,
- PMTFSI : poly((trifluorométhane)sulfonimide lithium méthacrylate), Specific Polymers, de masse molaire Mn=238 330 g/mol,
- PSTFSI : poly(styrène tri(fluorométhane) sulfonimide), de masse molaire Mn= 84 720g/mol,
- PMMA : poly(méthyl méthacrylate), Sigma-Aldrich, Mw ~ 996 000 g/mol,
- Acétonitrile, Sigma-Aldrich, anhydre, pureté 99,8%,
- feuille de lithium métal, Ganfeng extrudé puis laminé à 72 µm,
- électrode en lithium métal, Ganfeng extrudé puis laminé à 72 µm,
- anode en lithium métal de 72 µm d’épaisseur, Ganfeng extrudé puis laminé à 72 µm,
- collecteur « EnSafe 65 », Armor.
- noir de carbone, Sumitomo Corp, référence « ECP-600JD »,
- Lithium Manganèse Fer Phosphate (LMFP), Huayi, grade 2,
- PVDF, commercialisé sous la référence « 5130 » par Solvay, de masse molaire Mw=900 000 g/mol,
- PVdF-HFP, commercialisé sous la référence « Kynarflex 2751 », par la société Arkema,
- carbonate de propylène (PC), Aldrich, anhydre, pureté 99,7%,
- triéthyl phosphate (TEP), TCI, pureté > 99,0%,
- PMTFSI : poly((trifluorométhane)sulfonimide lithium méthacrylate), Specific Polymers, de masse molaire Mn=238 330 g/mol,
- PSTFSI : poly(styrène tri(fluorométhane) sulfonimide), de masse molaire Mn= 84 720g/mol,
- PMMA : poly(méthyl méthacrylate), Sigma-Aldrich, Mw ~ 996 000 g/mol,
- Acétonitrile, Sigma-Aldrich, anhydre, pureté 99,8%,
- feuille de lithium métal, Ganfeng extrudé puis laminé à 72 µm,
- électrode en lithium métal, Ganfeng extrudé puis laminé à 72 µm,
- anode en lithium métal de 72 µm d’épaisseur, Ganfeng extrudé puis laminé à 72 µm,
- collecteur « EnSafe 65 », Armor.
Sauf indications contraires, tous les matériaux ont été utilisés tels que reçus des fabricants.
Exemple
1
:
préparation d’un
électrolyte polymère
EP1
*
non
conforme à l’invention
et d’électrolytes polymères EP2, EP3, EP4 et EP5 conformes à l’invention
Plusieurs électrolytes polymères comprenant du PVdF en tant que polymère non conducteur ionique fluoré, du PMTFSI en tant que polymère à conduction unipolaire cationique, et du propylène carbonate en tant que plastifiant ont été préparés de la façon détaillée ci-dessous.
Les constituants (polymère non conducteur ionique fluoré, polymère à conduction unipolaire cationique, et plastifiant) sont mélangés à de l’acétonitrile (ACN) sous agitation magnétique (300 tours par minutes) à 100°C dans un bécher. Pour 1 g d’un mélange du polymère non conducteur ionique fluoré et du polymère à conduction unipolaire cationique, 1 g de plastifiant et 5 g d’acétonitrile sont utilisés. Après mélange, une enduction du mélange résultant est réalisée à 8 mm/s à température ambiante sur un support poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) siliconé pour former un film qui est mis à sécher sous une hotte pendant quelques minutes, afin d’évaporer l’acétonitrile résiduel.
Le tableau 1 ci-dessous illustre les pourcentages en masse des différents constituants présents dans les électrolytes préparés selon le protocole décrit ci-dessus ainsi que les épaisseurs :
Pour chacun des électrolytes polymères, une cellule lithium électrolyte lithium (LEL) est ensuite fabriquée par laminages successifs à 75°C sous air sec d’une feuille de lithium, d’un film d’électrolyte polymère tel que préparé ci-dessus, et d’une autre feuille de lithium.
Pour l’électrolyte polymère non conforme à l’invention EP1*, les laminages sont faits à une pression de 2 bars. Pour les autres électrolytes polymères, EP2 à EP5, les laminages sont réalisés à une pression de 5 bars.
Les cellules LEL1*, LEL2, LEL3, LEL4, et LEL5 comprenant respectivement les électrolytes polymères EP1*, EP2, EP3, EP4, et EP5 sont placées dans des systèmes de compression de 2 bars.
La conductivité ionique des électrolytes polymères EP1*, EP2, EP3, EP4, et EP5 est mesurée par spectroscopie d’impédance à l’aide d’un appareil vendu sous la dénomination commerciale IM6EX par la société Zahner. Les mesures sont réalisées avec les cellules LEL1*, LEL2, LEL3, LEL4, et LEL5 telles que préparées ci-dessus, en mode potentiostatique entre 100 mHz et 1 MHz pour une amplitude de 10 mV à 20°C et 40°C.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1en fonction de la température (mesure du rapport 1000/température, en Kelvin-1) pour l’électrolyte polymère EP1* (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait plein), EP2 (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé large), EP3 (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé normal), EP4 (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé court), et EP5 (courbe avec des triangles pleins reliés par un trait plein). La conductivité ionique d’un électrolyte polymère est d’autant plus importante que le taux de PVdF utilisé dans l’électrolyte polymère est important. L’introduction de PVdF, comme polymère non conducteur ionique fluoré, contribue à augmenter la conductivité ionique d’électrolytes polymères à base d’au moins un polymère à conduction unipolaire cationique tel que du PMTFSI plastifié avec au moins un plastifiant tel que du carbonate de propylène.
Exemple 2 : préparation d’un électrolyte polymère EP6* non conforme à l’invention et d’électrolytes polymères EP7, EP8, EP9 et EP10 conformes à l’invention
Plusieurs électrolytes polymères comprenant du PVdF en tant que polymère non conducteur ionique fluoré, du PSTFSI en tant que polymère à conduction unipolaire cationique, et du propylène carbonate en tant que plastifiant ont été préparés de la façon détaillée ci-dessous.
Les constituants (polymère non conducteur ionique fluoré, polymère à conduction unipolaire cationique, et plastifiant) sont mélangés à de l’acétonitrile (ACN) sous agitation magnétique (300 tours par minutes) à 100°C dans un bécher. Pour 1 g d’un mélange du polymère non conducteur ionique fluoré et du polymère à conduction unipolaire cationique, 1 g de plastifiant et 5 g d’acétonitrile sont utilisés. Après mélange, une enduction du mélange résultant est réalisée à 8 mm/s à température ambiante sur un support poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) siliconé pour former un film qui est mis à sécher sous une hotte pendant quelques minutes, afin d’évaporer l’acétonitrile résiduel.
Le tableau 2 ci-dessous illustre les pourcentages en masse des différents constituants présents dans les électrolytes préparés selon le protocole décrit ci-dessus ainsi que les épaisseurs :
Pour chacun des électrolytes polymères, une cellule lithium électrolyte lithium (LEL) est ensuite fabriquée par laminages successifs à 75°C sous air sec d’une feuille de lithium, d’un film d’électrolyte polymère tel que préparé ci-dessus, et d’une autre feuille de lithium.
Pour l’électrolyte polymère non conforme à l’invention EP6*, les laminages sont faits à une pression de 2 bars. Par ailleurs, deux couches d’électrolyte polymère EP6* sont utilisées afin d’éviter un court-circuit éventuel. Pour les autres électrolytes polymères, EP7 à EP10 conformes à l’invention, les laminages sont réalisés à une pression de 5 bars.
Les cellules LEL6*, LEL7, LEL8, LEL9, et LEL10 comprenant respectivement les électrolytes polymères EP6*, EP7, EP8, EP9, et EP10 sont placées dans des systèmes de compression de 2 bars.
La conductivité ionique des électrolytes polymères EP6*, EP7, EP8, EP9, et EP10 est mesurée comme décrit dans l’exemple 1.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1en fonction de la température (mesure du rapport 1000/température, en Kelvin-1) pour l’électrolyte polymère EP6* (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait plein), EP7 (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé large), EP8 (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé normal), EP9 (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé court), et EP10 (courbe avec des triangles pleins reliés par un trait plein). L’introduction de PVdF, comme polymère non conducteur ionique, contribue à augmenter la conductivité ionique d’électrolytes polymères à base d’au moins un polymère à conduction unipolaire cationique tel que du PSTFSI plastifié avec au moins un plastifiant tel que du carbonate de propylène. La conductivité ionique atteint un maximum pour un taux de PVdF de 35% en masse, par rapport à la masse totale de l’électrolyte polymère.
Exemple 3 : préparation d’un électrolyte polymère EP11* non conforme à l’invention et d’électrolytes polymères EP12
et
EP13 conformes à l’invention
Plusieurs électrolytes polymères comprenant du PVdF en tant que polymère non conducteur ionique fluoré, du PMTFSI en tant que polymère à conduction unipolaire cationique, et du triéthyl phosphate (TEP) en tant que plastifiant ont été préparés de la façon détaillée ci-dessous.
Les constituants (polymère non conducteur ionique fluoré, polymère à conduction unipolaire cationique, et plastifiant) sont mélangés à de l’acétonitrile (ACN) sous agitation magnétique (300 tours par minutes) à 100°C dans un bécher. Pour 1 g d’un mélange du polymère non conducteur ionique fluoré et du polymère à conduction unipolaire cationique, 1 g de plastifiant et 5 g d’acétonitrile sont utilisés. Après mélange, une enduction du mélange résultant est réalisée à 8 mm/s à température ambiante sur un support poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) siliconé pour former un film qui est mis à sécher sous une hotte pendant quelques minutes, afin d’évaporer l’acétonitrile résiduel.
Le tableau 3 ci-dessous illustre les pourcentages en masse des différents constituants présents dans les électrolytes préparés selon le protocole décrit ci-dessus ainsi que les épaisseurs :
Pour chacun des électrolytes polymères, une cellule lithium électrolyte lithium (LEL) est ensuite fabriquée par laminages successifs à 75°C sous air sec d’une feuille de lithium, d’un film d’électrolyte polymère tel que préparé ci-dessus, et d’une autre feuille de lithium.
Pour l’électrolyte polymère non conforme à l’invention EP11*, les laminages sont faits à une pression de 2 bars et une électrode de lithium est utilisée à la place de deux feuilles de lithium. Pour les autres électrolytes polymères, EP12 et EP13 conformes à l’invention, les laminages sont réalisés à une pression de 5 bars.
Les cellules LEL11*, LEL12, et LEL13 comprenant respectivement les électrolytes polymères EP11*, EP12, et EP13 sont placées dans des systèmes de compression de 2 bars.
La conductivité ionique des électrolytes polymères EP11*, EP12, et EP13 est mesurée comme décrit dans l’exemple 1.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1en fonction de la température (mesure du rapport 1000/température, en Kelvin-1) pour l’électrolyte polymère EP11* (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait plein), EP12 (début de courbe avec un carré plein), et EP13 (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé). La conductivité ionique d’un électrolyte polymère est d’autant plus importante que le taux de PVdF utilisé dans l’électrolyte polymère est important. L’introduction de PVdF, comme polymère non conducteur ionique, contribue à augmenter la conductivité ionique d’électrolytes polymères à base d’au moins un polymère à conduction unipolaire cationique tel que du PMTFSI plastifié avec au moins un plastifiant tel que du triéthyl phosphate.
Exemple 4 comparatif : préparation d’électrolyte
s
polymère
s
EP1
4
*
, EP15*
et
EP16*
non conforme
s
à l’invention
Plusieurs électrolytes polymères comprenant du PMMA à la place du PVdF en tant que polymère non conducteur ionique non fluoré, du PMTFSI en tant que polymère à conduction unipolaire cationique, et du propylène carbonate en tant que plastifiant ont été préparés de la façon détaillée ci-dessous.
Les constituants (polymère non conducteur ionique non fluoré, polymère à conduction unipolaire cationique, et plastifiant) sont mélangés à de l’acétonitrile (ACN) sous agitation magnétique (300 tours par minutes) à 100°C dans un bécher. Pour 1 g d’un mélange du polymère non conducteur ionique non fluoré PMMA et du polymère à conduction unipolaire cationique, 1 g de plastifiant et 5 g d’acétonitrile sont utilisés. Après mélange, une enduction du mélange résultant est réalisée à 8 mm/s à température ambiante sur un support poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) siliconé pour former un film qui est mis à sécher sous une hotte pendant quelques minutes, afin d’évaporer l’acétonitrile résiduel.
Le tableau 4 ci-dessous illustre les pourcentages en masse des différents constituants présents dans les électrolytes préparés selon le protocole décrit ci-dessus ainsi que les épaisseurs :
Pour chacun des électrolytes polymères, une cellule lithium électrolyte lithium (LEL) est ensuite fabriquée par laminages successifs à 75°C sous air sec d’une feuille de lithium, d’un film d’électrolyte polymère tel que préparé ci-dessus, et d’une autre feuille de lithium.
Pour l’électrolyte polymère non conforme à l’invention EP1*, les laminages sont faits à une pression de 2 bars. Pour les autres électrolytes polymères, non conformes à l’invention, EP14* à EP16*, les laminages sont réalisés à une pression de 5 bars.
Les cellules LEL1*, LEL14*, LEL15*, et LEL16* comprenant respectivement les électrolytes polymères EP1*, EP14*, EP15*, et EP16* sont placées dans des systèmes de compression de 2 bars.
La conductivité ionique des électrolytes polymères EP1*, EP14*, EP15*, et EP16* est mesurée comme dans l’exemple 1.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1en fonction de la température (mesure du rapport 1000/température, en Kelvin-1) pour l’électrolyte polymère EP1* (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait plein), EP14* (courbe avec des ronds vides reliés par un trait pointillé large), EP15* (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé normal), et EP16* (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé court). Contrairement au PVdF, l’utilisation du PMMA diminue la conductivité ionique de l’électrolyte polymère.
Exemple 5 :
P
réparation de cathodes C1
* non conforme à l’invention
et C2
conforme à l’invention
Préparation de cathodes C1* et C2
Une première cathode (électrode positive) C1* non conforme à l’invention (i.e. sans PVdF en tant que polymère non conducteur ionique fluoré) sous la forme d’un film a été préparée de la façon suivante : 1,32 g de carbonate de propylène (PC), 1,32 g de PMTFSI, et 12 g d’ACN sont mélangés dans un bécher sous agitation magnétique à 300 tours par minute et 100°C. Puis, 4,2 g de Lithium manganèse fer Phosphate (LMFP), et 0,17 g de noir de carbone (KB) sont ajoutés lorsqu’un résultat homogène est obtenu. Le mélange résultant est ensuite broyé à l’aide d’un broyeur à billes pendant 8 min à 30 tours par minute. Le mélange résultant est enduit à température ambiante à 30 mm/s sur un collecteur connu sous le nom « EnSafe 65 » de Armor pour former une cathode qui est calandrée à 95°C pour réduire la porosité. Une épaisseur de 34 µm est obtenue.
Une deuxième cathode C2 conforme à l’invention (i.e. avec du PVdF en tant que polymère non conducteur ionique fluoré) sous la forme d’un film a été préparée de la façon suivante : 1,32 g de carbonate de propylène (PC), 0,79 g de PMTFSI, 0,53 g de PVdF et 18 g d’ACN sont mélangés dans un bécher sous agitation magnétique à 300 tours par minute et 100°C. Puis, 4,2 g de Lithium manganèse fer Phosphate (LMFP), et 0,17 g de noir de carbone (KB) sont ajoutés lorsqu’un résultat homogène est obtenu. Le mélange résultant est ensuite broyé à l’aide d’un broyeur à billes pendant 8 min à 30 tours par minute. Le mélange résultant est enduit à température ambiante à 30 mm/s sur un collecteur connu sous le nom « EnSafe 65 » de Armor pour former une cathode qui est calandrée à 95°C pour réduire la porosité. Une épaisseur de 40 µm est obtenue.
Le tableau 5 ci-dessous illustre les pourcentages en masse des différents constituants présents dans les cathodes préparées selon le protocole décrit ci-dessus :
Préparation d’un électrolyte polymère EP17 conforme à l’invention
Un électrolyte polymère EP17 conforme à l’invention comprenant du PVdF en tant que polymère non conducteur ionique fluoré, du PMTFSI en tant que polymère à conduction unipolaire cationique, et du propylène carbonate en tant que plastifiant a été préparé de la façon suivante : les constituants (polymère non conducteur ionique fluoré, polymère à conduction unipolaire cationique, et plastifiant) sont mélangés à de l’acétonitrile (ACN) sous agitation magnétique (300 tours par minutes) à 100°C dans un bécher. Pour 1 g d’un mélange du polymère non conducteur ionique fluoré et du polymère à conduction unipolaire cationique, 1 g de plastifiant et 5 g d’acétonitrile sont utilisés. Après mélange, une première enduction du mélange résultant est réalisée à 8 mm/s à température ambiante sur une première face d’un séparateur poreux en polypropylène de 16 µm d’épaisseur pour former un film qui est mis à sécher sous une hotte pendant quelques minutes, afin d’évaporer l’acétonitrile résiduel. La deuxième face du séparateur poreux est ensuite enduite du mélange résultant dans les mêmes conditions que pour la première enduction.
Le tableau 6 ci-dessous illustre les pourcentages en masse des différents constituants présents dans l’électrolyte polymère EP17 préparé selon le protocole décrit ci-dessus ainsi que son épaisseur totale :
Performances des cathodes C1* et C2
Pour chacune des deux cathodes C1* et C2, une cellule cathode électrolyte cathode (CEC) de 5 cm² est assemblée avec l’électrolyte polymère EP17. Les cellules CEC1 et CEC2 avec respectivement les cathodes C1* et C2 sont assemblées par laminages successifs à 75°C et 5 bars sous air sec. Ces cellules sont placées dans des systèmes de compression de 2 bars.
Une mesure par spectroscopie d’impédance est menée sur chacune de ces deux cellules. La conductivité ionique des électrolytes est mesurée par spectroscopie d’impédance. Les mesures sont réalisées en mode potentiostatique entre 100mHz et 1MHz pour une amplitude de 10mV à 40°C.
La montre l’opposé de la partie imaginaire Z’’ en ohms, en fonction de la partie réelle Z’ en ohms pour la cathode C1* (courbe avec le trait pointillé), et pour la cathode C2 (courbe avec le trait plein). Sur la , le premier demi-cercle obtenu à haute fréquence (HF) est attribué à la contribution électrolyte polymère + catholyte, et le deuxième demi-cercle aux interfaces cathode/collecteur. L’impédance de la contribution électrolyte polymère + catholyte située à haute fréquence est 490,9% plus importante pour la cellule CEC1 mettant en œuvre une cathode C1* sans PVDF. L’électrolyte polymère EP17 étant le même pour les deux cellules CEC1 et CEC2, il est possible de conclure que l’’utilisation du PVDF dans une cathode à base de LMFP et de PMTFSI plastifié avec du PC contribue à améliorer la conductivité ionique du catholyte.
Le tableau 7 ci-dessous répertorie pour chaque cathode C1* et C2, la fréquence caractéristique de la contribution haute fréquence (en KHz) et l’impédance de la contribution haute fréquence (en kΩ.cm2).
Exemple 6 : préparation d’une batterie conforme à l’invention
Une cellule lithium électrolyte cathode (LEC1) est préparée en assemblant par laminages successifs à 75°C et 5 bars :
- un électrolyte polymère EP3’ conforme à l’invention, identique à EP3 tel que préparé dans l’exemple 1 sauf en ce qui concerne son épaisseur qui est de 18 µm au lieu de 34 µm,
- une anode en lithium métal de 72 µm d’épaisseur, et
- une cathode C3 conforme à l’invention, puis
placée dans un système de compression de 2 bars. La cellule LEC1 a une capacité massique théorique de 5 mAh/g.
- un électrolyte polymère EP3’ conforme à l’invention, identique à EP3 tel que préparé dans l’exemple 1 sauf en ce qui concerne son épaisseur qui est de 18 µm au lieu de 34 µm,
- une anode en lithium métal de 72 µm d’épaisseur, et
- une cathode C3 conforme à l’invention, puis
placée dans un système de compression de 2 bars. La cellule LEC1 a une capacité massique théorique de 5 mAh/g.
La cathode C3 conforme à l’invention sous la forme d’un film a été préalablement préparée de la façon suivante : 1,32 g de carbonate de propylène (PC), 1,06 g de PMTFSI, 0,26 g de PVdF et 15 g d’ACN sont mélangés dans un bécher sous agitation magnétique à 300 tours par minute et 100°C. Puis, 4,2 g de Lithium manganèse fer Phosphate (LMFP), et 0,17 g de noir de carbone (KB) sont ajoutés lorsqu’un résultat homogène est obtenu. Le mélange résultant est ensuite broyé à l’aide d’un broyeur à billes pendant 8 min à 30 tours par minute. Le mélange résultant est enduit à température ambiante à 30 mm/s sur un collecteur connu sous le nom « EnSafe 65 » de Armor pour former une cathode qui est calandrée à 95°C pour réduire la porosité. Une épaisseur de 37 µm est obtenue.
Le tableau 8 ci-dessous illustre les pourcentages en masse des différents constituants présents dans la cathode C3 préparée selon le protocole décrit ci-dessus :
Un cyclage à 40°C a été effectué (une pause de 3h est marquée lorsque la cellule est mise en étuve) selon le protocole suivant :
- une activation de 10h a tout d’abord lieu en appliquant une tension de 3,3V vs Li/Li+;
- LEC1 réalise une première charge C/10 avec comme tension de coupure de 4,2V vs Li/Li+;
- la tension de 4,2V vs Li/Li+est maintenue pendant 1h30, et s’en suit une décharge D/10 avec comme tension de coupure 2,5V vs Li/Li+;
- à la suite de ce premier cycle, la batterie cycle suivant un régime C/10 - D/5. Les tensions de coupure en charge et en décharge restent respectivement de 4,2V vs Li/Li+et 2,5V vs Li/Li+. Chaque charge est ponctuée d’une tension de 4,2V vs Li/Li+imposée durant 1h30 ;
- après 40 cycles, le régime appliqué devient C/4 - D/2.
- une activation de 10h a tout d’abord lieu en appliquant une tension de 3,3V vs Li/Li+;
- LEC1 réalise une première charge C/10 avec comme tension de coupure de 4,2V vs Li/Li+;
- la tension de 4,2V vs Li/Li+est maintenue pendant 1h30, et s’en suit une décharge D/10 avec comme tension de coupure 2,5V vs Li/Li+;
- à la suite de ce premier cycle, la batterie cycle suivant un régime C/10 - D/5. Les tensions de coupure en charge et en décharge restent respectivement de 4,2V vs Li/Li+et 2,5V vs Li/Li+. Chaque charge est ponctuée d’une tension de 4,2V vs Li/Li+imposée durant 1h30 ;
- après 40 cycles, le régime appliqué devient C/4 - D/2.
La cellule, après 358 cycles, présente une capacité en décharge de 123 mAh/g et un rendement égal à 99,8%.
La montre la capacité de la cellule LEC1 (en mAh/g) en fonction du nombre de cycles (courbe avec les losanges pleins), et le rendement de la cellule LEC1 (en %) en fonction du nombre de cycles (courbe avec les carrés pleins).
La montre la résistance interne Ri de la cellule LEC1 (en Ohm.cm2) en fonction du nombre de cycles, en décharge (courbe avec les losanges pleins) et en charge (courbe avec les carrés pleins).
Exemple 7 : préparation d’une batterie conforme à l’invention
Une cellule lithium électrolyte cathode (LEC2) est préparée en assemblant par laminages successifs à 75°C et 5 bars :
- l’électrolyte polymère EP17 tel que préparé dans l’exemple 5 conforme à l’invention,
- une anode en lithium métal de 72 µm d’épaisseur, et
- une cathode C3 telle que préparée dans l’exemple 6 conforme à l’invention, puis placée dans un système de compression de 2 bars. La cellule LEC2 a une capacité massique théorique de 6 mAh/g.
- l’électrolyte polymère EP17 tel que préparé dans l’exemple 5 conforme à l’invention,
- une anode en lithium métal de 72 µm d’épaisseur, et
- une cathode C3 telle que préparée dans l’exemple 6 conforme à l’invention, puis placée dans un système de compression de 2 bars. La cellule LEC2 a une capacité massique théorique de 6 mAh/g.
Le tableau 9 ci-dessous illustre les pourcentages en masse des différents constituants présents dans la cathode C3 préparée selon le protocole décrit ci-dessus :
Un protocole de cyclage identique à celui tel que décrit dans l’exemple 6 a été effectué à la différence que le régime appliqué devient C/4 - D/2 au bout du 7èmecycle au lieu du 40èmecycle.
La cellule, après 260 cycles, présente une capacité en décharge de 123 mAh/g et un rendement égal à 100%.
La montre la capacité de la cellule LEC2 (en mAh/g) en fonction du nombre de cycles (courbe avec les losanges pleins), et le rendement de la cellule LEC2 (en %) en fonction du nombre de cycles (courbe avec les carrés pleins).
La montre la résistance interne Ri de la cellule LEC2 (en Ohm.cm2) en fonction du nombre de cycles en décharge (courbe avec les losanges pleins) et en charge (courbe avec les carrés pleins).
Exemple 8 : préparation d’un électrolyte polymère EP18 conforme à l’invention
Un électrolyte polymère comprenant du PVdF-HFP en tant que polymère non conducteur ionique fluoré, du PMTFSI en tant que polymère à conduction unipolaire cationique, et du propylène carbonate en tant que plastifiant a été préparé de la façon détaillée ci-dessous.
Les constituants (polymère non conducteur ionique fluoré, polymère à conduction unipolaire cationique, et plastifiant) sont mélangés à de l’acétonitrile (ACN) sous agitation magnétique (300 tours par minutes) à 100°C dans un bécher. Pour 1 g d’un mélange du polymère non conducteur ionique fluoré et du polymère à conduction unipolaire cationique, 1 g de plastifiant et 5 g d’acétonitrile sont utilisés. Après mélange, une enduction du mélange résultant est réalisée à 8 mm/s à température ambiante sur un support poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) siliconé pour former un film qui est mis à sécher sous une hotte pendant quelques minutes, afin d’évaporer l’acétonitrile résiduel.
Le tableau 10 ci-dessous illustre les pourcentages en masse des différents constituants présents dans l’électrolyte préparé selon le protocole décrit ci-dessus ainsi que son épaisseur :
L’électrolyte polymère EP18 a été comparé à l’électrolyte polymer EP1* non conforme à l’invention préparé dans l’exemple 1 (i.e. exempt de polymère non conducteur ionique fluoré).
Deux cellules lithium électrolyte lithium (LEL) sont ensuite fabriquées par laminages successifs à 75°C sous air sec d’une feuille de lithium, d’un film d’électrolyte polymère, et d’une autre feuille de lithium.
Pour l’électrolyte polymère non conforme à l’invention EP1*, les laminages sont faits à une pression de 2 bars. Pour l’électrolyte polymère conforme à l’invention EP18, le laminage est réalisé à une pression de 5 bars.
Les cellules LEL1* et LEL18 comprenant respectivement les électrolytes polymères EP1* et EP18 sont placées dans des systèmes de compression de 2 bars.
La conductivité ionique des électrolytes polymères EP1* et EP18 est mesurée comme décrit dans l’exemple 1.
La montre l’évolution de la conductivité ionique en S.cm-1 en fonction de la température (mesure du rapport 1000/température, en Kelvin-1) pour l’électrolyte polymère EP1* (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait plein) et EP18 (courbe avec des ronds pleins reliés par un trait pointillé). La conductivité ionique d’un électrolyte polymère est amélioré en présence de PVdF-HFP comme polymère non conducteur ionique fluoré.
Claims (13)
- Composition polymère, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un polymère à conduction unipolaire cationique, au moins un plastifiant, et au moins un polymère non conducteur ionique fluoré, ledit polymère à conduction unipolaire cationique étant un homopolymère ou un copolymère comprenant au moins une chaine polymère organique, des fonctions anioniques organiques formant des liaisons covalentes avec la chaine polymère organique, et des cations métalliques associés aux fonctions anioniques organiques.
- Composition polymère selon la revendication 1, caractérisée en ce que le polymère à conduction unipolaire cationique est :
- un homopolymère susceptible d’être préparé à partir a) d’un monomère comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique ; ou
- un copolymère susceptible d’être préparé à partir a) d’un monomère comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique, et b) d’au moins un monomère différent du monomère a) choisi parmi b1) les monomères comprenant au moins une fonction anionique organique greffée de manière covalente sur ledit monomère et au moins un cation métallique associé à la fonction anionique organique, et b2) les monomères organiques. - Composition polymère selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le ou les cations métalliques associé(s) aux fonctions anioniques organiques sont choisis parmi les cations Li+et Na+.
- Composition polymère selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou les fonctions anioniques organiques sont des bis sulfonyl imidures.
- Composition polymère selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polymère à conduction unipolaire cationique représente de 5% à 40% en masse, par rapport à la masse totale de la composition polymère.
- Composition polymère selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polymère non conducteur ionique fluoré représente de 5% à 45% en masse, par rapport à la masse totale de la composition polymère.
- Composition polymère selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polymère non conducteur ionique fluoré est choisi parmi les homopolymères et les copolymères de fluorure de vinyle (VF), les homopolymères et les copolymères de fluorure de vinylidène (VdF), les homopolymères et les copolymères de tétrafluorure d’éthylène (TFE), les homopolymères et les copolymères de chlorotrifluoroéthylène (CTFE), les homopolymères et les copolymères d’hexafluoropropylène (HFP), et un de leurs mélanges.
- Composition polymère selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le plastifiant est choisi parmi les carbonates linéaires et cycliques ; les carbonates fluorés ; les nitriles ; les lactones ; les polyéthers linéaires et cycliques liquides ; les polyéthers fluorés ; les solvants soufrés ; les phosphates ; les esters ; et un de leurs mélanges.
- Composition polymère selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le plastifiant représente de 25% à 90% en masse, par rapport à la masse totale de la composition polymère.
- Utilisation d’une composition polymère telle que définie à l’une quelconque des revendications précédentes, pour la préparation d’un électrolyte polymère et/ou d’une électrode positive d’une batterie rechargeable.
- Electrolyte polymère pour une batterie rechargeable, caractérisé en ce qu’il comprend une composition polymère telle que définie à l’une quelconque des revendications 1 à 9, ou un séparateur poreux imprégné d’une composition polymère telle que définie à l’une quelconque des revendications 1 à 9.
- Electrode positive pour une batterie rechargeable comprenant une matière active d’électrode positive, une composition polymère, et éventuellement un agent générant une conductivité électronique, caractérisée en ce que la composition polymère est telle que définie à l’une quelconque des revendications 1 à 9.
- Batterie rechargeable au lithium ou au sodium, caractérisée en ce qu’elle comprend :
- une électrode négative comprenant du lithium métal, du sodium métal, un alliage de lithium métal, ou un alliage de sodium métal,
- une électrode positive, éventuellement supportée par un collecteur de courant, et
- un électrolyte polymère positionné entre l’électrode positive et l’électrode négative,
caractérisée en ce que l’électrolyte polymère est tel que défini à la revendication 11 et/ou l’électrode positive est telle que définie à la revendication 12.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2207083A FR3137683A1 (fr) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | Composition polymère pour électrolyte et/ou électrode positive d’une batterie rechargeable |
| PCT/EP2023/069028 WO2024013086A1 (fr) | 2022-07-11 | 2023-07-10 | Composition polymère pour électrolyte et/ou électrode positive d'une batterie rechargeable |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2207083A FR3137683A1 (fr) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | Composition polymère pour électrolyte et/ou électrode positive d’une batterie rechargeable |
| FR2207083 | 2022-07-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3137683A1 true FR3137683A1 (fr) | 2024-01-12 |
Family
ID=83355271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2207083A Pending FR3137683A1 (fr) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | Composition polymère pour électrolyte et/ou électrode positive d’une batterie rechargeable |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3137683A1 (fr) |
| WO (1) | WO2024013086A1 (fr) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220029198A1 (en) * | 2018-11-30 | 2022-01-27 | Arkema France | Conductive polymer electrolyte for batteries |
-
2022
- 2022-07-11 FR FR2207083A patent/FR3137683A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-07-10 WO PCT/EP2023/069028 patent/WO2024013086A1/fr unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220029198A1 (en) * | 2018-11-30 | 2022-01-27 | Arkema France | Conductive polymer electrolyte for batteries |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| FORSYTH MARIA ET AL: "Innovative Electrolytes Based on Ionic Liquids and Polymers for Next-Generation Solid-State Batteries", ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH, vol. 52, no. 3, 25 February 2019 (2019-02-25), US, pages 686 - 694, XP093021233, ISSN: 0001-4842, DOI: 10.1021/acs.accounts.8b00566 * |
| MEZIANE ET AL., ELECTROCHIMICA ACTA, vol. 57, 2011, pages 14 - 19 |
| ZHANG YUNFENG ET AL: "Highly porous single-ion conductive composite polymer electrolyte for high performance Li-ion batteries", JOURNAL OF POWER SOURCES, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 397, 5 July 2018 (2018-07-05), pages 79 - 86, XP085431360, ISSN: 0378-7753, DOI: 10.1016/J.JPOWSOUR.2018.07.007 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024013086A1 (fr) | 2024-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2020102907A1 (fr) | Compositions polymériques comprenant au moins deux sels de lithium et leur utilisation dans des cellules électrochimiques | |
| EP3887415B1 (fr) | Électrolyte polymère pour batterie lithium métal polymère à performances ameliorées | |
| WO2010106292A1 (fr) | Materiaux composites a base de liants fluores et nanotubes de carbone pour electrodes positives de batteries lithium | |
| EP2721682B1 (fr) | Electrolyte liquide pour batterie au lithium, comprenant un mélange quaternaire de solvants organiques non-aqueux | |
| EP3607601B1 (fr) | Mélange de sels de lithium et ses utilisations comme electrolyte de batterie | |
| CA2967918A1 (fr) | Batterie lithium organique | |
| FR3069959B1 (fr) | Melange de sels de lithium et ses utilisations comme electrolyte de batterie | |
| EP3049471B1 (fr) | Compositions polymeres conductrices d'ions lithium pour generateur electrochimique au lithium | |
| EP0905808A1 (fr) | Liant polymère pour électrode de générateur à électrolyte organique | |
| EP3714498B1 (fr) | Utilisation d'un mélange de sels à titre d'additif dans une batterie au lithium gélifiée | |
| EP3549192B1 (fr) | Amelioration de la conductivite ionique d'electrolyte a base de sels de lithium d'imidazolate | |
| FR3137683A1 (fr) | Composition polymère pour électrolyte et/ou électrode positive d’une batterie rechargeable | |
| EP3714499B1 (fr) | Utilisation du nitrate de lithium en tant que seul sel de lithium dans une batterie au lithium gélifiée | |
| JP5202824B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| WO2023057486A2 (fr) | Procédé de fonctionnement d'une batterie au lithium | |
| EP2721683B1 (fr) | Electrolyte liquide pour accumulateur au lithium, comprenant un mélange ternaire de solvants organiques non-aqueux | |
| CA2960489A1 (fr) | Composition d'electrolyte et son utilisation dans des batteries lithium-ion | |
| WO2015025110A1 (fr) | Electrolyte liquide pour accumulateur au lithium-ion, accumulateur au lithium-ion et procédé de charge d'un accumulateur lithium-ion | |
| FR3136314A1 (fr) | Electrode de référence pour supercondensateur | |
| WO2018141062A1 (fr) | Matériau d'électrode, électrode et batterie tout solide comprenant un oxyde complexe de structure olivine | |
| FR3083006A1 (fr) | Electrolyte polymere solide, son procede de preparation et accumulateur/cellule electrochimique en comprenant | |
| FR3063836A1 (fr) | Composition d'electrolyte et son utilisation dans des batteries lithium-ion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240112 |