FR3138132A1 - Composition de sel pour électrolyte à faible teneur en ions sulfamate - Google Patents
Composition de sel pour électrolyte à faible teneur en ions sulfamate Download PDFInfo
- Publication number
- FR3138132A1 FR3138132A1 FR2207557A FR2207557A FR3138132A1 FR 3138132 A1 FR3138132 A1 FR 3138132A1 FR 2207557 A FR2207557 A FR 2207557A FR 2207557 A FR2207557 A FR 2207557A FR 3138132 A1 FR3138132 A1 FR 3138132A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- ppm
- compound
- weight
- formula
- sodium
- 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
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 19
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M sulfamate Chemical compound NS([O-])(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims description 7
- -1 sulfamate ions Chemical class 0.000 claims abstract description 38
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 70
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 31
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 30
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 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 description 14
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 11
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 7
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims description 6
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011262 electrochemically active material Substances 0.000 claims description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 11
- VCCATSJUUVERFU-UHFFFAOYSA-N sodium bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound FS(=O)(=O)N([Na])S(F)(=O)=O VCCATSJUUVERFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910021201 NaFSI Inorganic materials 0.000 description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 8
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 6
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000005910 alkyl carbonate group Chemical group 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 5
- 239000012025 fluorinating agent Substances 0.000 description 5
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 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
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 4
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoro-n-(trifluoromethylsulfonyl)methanesulfonamide Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)F ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N n-fluorosulfonylsulfamoyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)NS(F)(=O)=O KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-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
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N adiponitrile Chemical compound N#CCCCCC#N BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- ZTOMUSMDRMJOTH-UHFFFAOYSA-N glutaronitrile Chemical compound N#CCCCC#N ZTOMUSMDRMJOTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M hexanoate Chemical compound CCCCCC([O-])=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N trimethyl phosphate Chemical compound COP(=O)(OC)OC WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YWWDBCBWQNCYNR-UHFFFAOYSA-N trimethylphosphine Chemical compound CP(C)C YWWDBCBWQNCYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UVCPHBWNKAXVPC-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-1-methylpiperidin-1-ium Chemical compound CCCC[N+]1(C)CCCCC1 UVCPHBWNKAXVPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXELHGDYRQLRQO-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-1-methylpyrrolidin-1-ium Chemical compound CCCC[N+]1(C)CCCC1 PXELHGDYRQLRQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCCCN1C=C[N+](C)=C1 IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGLIVJFAKNJZRE-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1-propylpiperidin-1-ium Chemical compound CCC[N+]1(C)CCCCC1 OGLIVJFAKNJZRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNYFTYLMCRHDRU-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1-propylpyrrolidine Chemical compound CCCN1CCC(C)C1 RNYFTYLMCRHDRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSMUTQTWFHVVGQ-UHFFFAOYSA-N 4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1OC(=O)OC1F DSMUTQTWFHVVGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910016509 CuF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001373 Na3V2(PO4)2F3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020808 NaBF Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020892 NaBOB Inorganic materials 0.000 description 1
- GSBKRFGXEJLVMI-UHFFFAOYSA-N Nervonyl carnitine Chemical compound CCC[N+](C)(C)C GSBKRFGXEJLVMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008449 SnF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010669 acid-base reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- VMPVEPPRYRXYNP-UHFFFAOYSA-I antimony(5+);pentachloride Chemical compound Cl[Sb](Cl)(Cl)(Cl)Cl VMPVEPPRYRXYNP-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043232 butyl acetate Drugs 0.000 description 1
- IUNCEDRRUNZACO-UHFFFAOYSA-N butyl(trimethyl)azanium Chemical compound CCCC[N+](C)(C)C IUNCEDRRUNZACO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVNRLNFWIYMESJ-UHFFFAOYSA-N butyronitrile Chemical compound CCCC#N KVNRLNFWIYMESJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 1
- 239000011852 carbon nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- OWMJFBIZWDNTLY-UHFFFAOYSA-N diethyl(propan-2-yl)phosphane Chemical compound CCP(CC)C(C)C OWMJFBIZWDNTLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920005558 epichlorohydrin rubber Polymers 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011552 falling film Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- XTPRURKTXNFVQT-UHFFFAOYSA-N hexyl(trimethyl)azanium Chemical compound CCCCCC[N+](C)(C)C XTPRURKTXNFVQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006168 hydrated nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- LRDFRRGEGBBSRN-UHFFFAOYSA-N isobutyronitrile Chemical compound CC(C)C#N LRDFRRGEGBBSRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N isopropanol acetate Natural products CC(C)OC(C)=O JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940011051 isopropyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N mesitylene Substances CC1=CC(C)=CC(C)=C1 AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001827 mesitylenyl group Chemical group [H]C1=C(C(*)=C(C([H])=C1C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- ULWOJODHECIZAU-UHFFFAOYSA-N n,n-diethylpropan-2-amine Chemical compound CCN(CC)C(C)C ULWOJODHECIZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PVMUVDSEICYOMA-UHFFFAOYSA-N n-chlorosulfonylsulfamoyl chloride Chemical compound ClS(=O)(=O)NS(Cl)(=O)=O PVMUVDSEICYOMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000013047 polymeric layer Substances 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- MHEBVKPOSBNNAC-UHFFFAOYSA-N potassium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [K+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O MHEBVKPOSBNNAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- QWWDMMUHJPQMDO-UHFFFAOYSA-N sodium 2-(trifluoromethyl)imidazol-3-ide-4,5-dicarbonitrile Chemical compound C(#N)C=1N=C([N-]C=1C#N)C(F)(F)F.[Na+] QWWDMMUHJPQMDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLKTWKVVQDCJFL-UHFFFAOYSA-N sodium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Na+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F YLKTWKVVQDCJFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGPOMXSYOKFBHS-UHFFFAOYSA-M sodium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F XGPOMXSYOKFBHS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- IAHFWCOBPZCAEA-UHFFFAOYSA-N succinonitrile Chemical compound N#CCCC#N IAHFWCOBPZCAEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- HJHUXWBTVVFLQI-UHFFFAOYSA-N tributyl(methyl)azanium Chemical compound CCCC[N+](C)(CCCC)CCCC HJHUXWBTVVFLQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003866 trichloromethyl group Chemical group ClC(Cl)(Cl)* 0.000 description 1
- TZWFFXFQARPFJN-UHFFFAOYSA-N triethyl(methyl)phosphanium Chemical compound CC[P+](C)(CC)CC TZWFFXFQARPFJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXJKFRMDXUJTEX-UHFFFAOYSA-N triethylphosphine Chemical compound CCP(CC)CC RXJKFRMDXUJTEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- 125000004953 trihalomethyl group Chemical group 0.000 description 1
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMZOBROUFBEGAR-UHFFFAOYSA-N tris(trimethylsilyl) phosphite Chemical compound C[Si](C)(C)OP(O[Si](C)(C)C)O[Si](C)(C)C VMZOBROUFBEGAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 239000003232 water-soluble binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/082—Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
- C01B21/087—Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals containing one or more hydrogen atoms
- C01B21/093—Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals containing one or more hydrogen atoms containing also one or more sulfur atoms
- C01B21/0935—Imidodisulfonic acid; Nitrilotrisulfonic acid; Salts thereof
-
- 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
- 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
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/86—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by NMR- or ESR-data
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
- C01P2006/82—Compositional purity water content
-
- 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
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
Abstract
L’invention concerne une composition comprenant un sel composé d’un cation sodium et d’un anion de formule (II) : (II) dans laquelle R1 et R2 représentent indépendamment un atome de fluor ou un groupement perfluoré, la composition ayant une teneur en ions sulfamate de 0,1 à 3000 ppm en poids. L’invention concerne aussi un procédé de préparation de cette composition et un électrolyte la comprenant. Pas de figure.
Description
La présente invention concerne une composition de sel pour électrolyte destiné à une batterie sodium-ion, ainsi qu’un procédé de préparation de celle-ci, et une cellule électrochimique incorporant un électrolyte contenant cette composition.
Les batteries lithium-ion (Li-ion) sont communément utilisées dans les véhicules électriques et les appareils mobiles et portables.
Les batteries sodium-ion (Na-ion) constituent une alternative aux batteries Li-ion plus avantageuses sur le plan environnemental.
Une batterie Na-ion comprend au moins une électrode négative (anode), une électrode positive (cathode), un électrolyte et de préférence un séparateur. L’électrolyte est généralement formé à partir d’un sel de sodium dissous dans un solvant qui peut être un mélange de solvants organiques, afin d’avoir un bon compromis entre la viscosité et la constante diélectrique de l’électrolyte.
Les couches de passivation formées lors des premiers cycles de charge / décharge d’une batterie sont primordiaux pour sa durée de vie. Comme couches de passivation, on peut notamment citer la passivation de l’aluminium qui est généralement le collecteur de courant utilisé à la cathode, et l’interface solide-électrolyte (ou «Solid Electrolyte Interface» en anglais, ou SEI) qui est la couche à la fois inorganique et polymérique qui se forme aux interfaces anode / électrolyte et cathode / électrolyte. La stabilité de ces interfaces est un enjeu important pour l’amélioration de la durée de vie des batteries.
Concernant un état de l’art des batteries Na-ion, il est fait référence aux articles de revue suivants :
- Hwang et al.,Sodium-ion batteries: present and future, inChem. Soc. Rev., 46:3529-2614 (2017) ;
- Chen et al.,Readiness Level of Sodium-Ion Battery Technology: A Materials Review, inAdv. Sus. Sys., DOI: 10.1002/adsu.201700153 (2018) ;
- Eshetuet al.,Electrolytes and Interphases in Sodium-Based Rechargeable Batteries: Recent Advances and Perspectives,inAdv. Energy Mater., 10:2000093 (2020).
Dans ce dernier, divers électrolytes pour batteries Na-ion sont présentés. Le NaFSI (bis(fluorosulfonylimidure) de sodium) est cité comme un sel d’électrolyte possible.
Le document EP 2578533 décrits des sels de métal alcalin (de préférence sels de lithium) de type fluorosulfonylimide ayant une teneur de moins de 3000 ppm en ions sulfate.
Le document US 9,440,852 décrit un sel de NaFSI (bis(fluorosulfonyl)imide de sodium) avec une pureté supérieure ou égale à 99,5% en poids, ne contenant pas d’eau, et dans lequel chacune des impuretés NaCl, NaF et NaFSO3sont présentes dans une teneur inférieure ou égale à 1000 ppm.
Le document JP 6592380 divulgue un électrolyte pour une batterie Na-ion contenant du NaFSI et du propylène carbonate (PC) avec un rapport spécifique entre le PC et le sodium.
Le document EP 3985775 enseigne un électrolyte comprenant un sel de sodium, des solvants de type carbonate et des additifs (alkylène carbonate ou nitrile). Le NaFSI est cité parmi la liste des sels de sodium possibles.
Le document WO 2019/229359 décrit un procédé de fabrication de sels tels que le bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium (LiFSI) à partir du bis(fluorosulfonyl)imide (HFSI).
Il existe un besoin de fournir une composition utile pour la préparation d’électrolyte pour les batteries Na-ion, présentant des propriétés avantageuses en termes d’ininflammabilité, de performance et notamment de de durée de vie des batteries, et pouvant être fabriquée selon un procédé simple et peu onéreux.
L’invention concerne en premier lieu une composition comprenant un sel composé d’un cation sodium et d’un anion de formule (II) :[Chem 1]
(II)
dans laquelle R1et R2représentent indépendamment un atome de fluor ou un groupement perfluoré, la composition ayant une teneur en ions sulfamate de 0,1 à 3000 ppm en poids.
Dans certains modes de réalisation, l’anion de formule (II) est l’anion bis(fluorosulfonyl)imide ou l’anion bis(trifluorométhylsulfonyl)imide, de préférence l’anion bis(fluorosulfonyl)imide.
Dans certains modes de réalisation, la teneur en ions sulfamate est de 1 à 1000 ppm, de préférence de 10 à 300 ppm, en poids.
Dans certains modes de réalisation, le sel est présent dans une teneur massique supérieure ou égale à 99,5 % en poids, de préférence supérieure ou égale à 99,8 % en poids, de préférence encore supérieure ou égale à 99,9 % en poids.
Dans certains modes de réalisation, la composition comprend en outre, en poids :
- de 0 à 500 ppm d’eau, de préférence de 0,5 à 100 ppm et de préférence encore de 1 à 50 ppm ;
- de 0 à 50 ppm d’ions Cl-, de préférence de 0,5 à 20 ppm, de préférence encore de 1 à 10 ppm ;
- de 0 à 100 ppm d’ions F-, de préférence de 0,5 à 50 ppm, de préférence encore de 1 à 10 ppm ;
- de 0 à 3000 ppm d’ions SO4 2-, de préférence de 0,5 à 500 ppm, de préférence encore de 1 à 20 ppm ;
- de 0 à 100 ppm d’ions FSO3 -, de préférence de 0,5 à 50 ppm, de préférence encore de 1 à 10 ppm.
L’invention concerne également un procédé de préparation de la composition ci-dessus comprenant :
- la fourniture du composé de formule (I) :
dans laquelle R1et R2représentent indépendamment un atome de fluor ou un groupement perfluoré,
- la réaction du composé de formule (I) avec un composé sodé.
Dans certains modes de réalisation, le composé de formule (I) présente une teneur en acide sulfamique de 1 à 5000 ppm, de préférence de 500 à 2500 ppm en poids.
Dans certains modes de réalisation, le composé sodé est du NaCl, ou une base sodée, qui de préférence est choisie parmi NaH, NaOH, NaHCO3, Na2CO3, Na(OAc), est de préférence est Na2CO3.
Dans certains modes de réalisation, la réaction est effectuée :
- en présence d’un solvant organique, de préférence choisi parmi les nitriles, esters, éthers, cétones, alcools, carbonates et combinaisons de ceux-ci; et/ou
- avec un rapport molaire composé sodé / composé de formule (I) de 0,9 à 1,1, de préférence de 1 à 1,05 ; et/ou
- à une température de -5 à 40°C, de préférence de 15 à 25°C.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend l’étape suivante :
- synthèse du composé de formule (I), de préférence par fluoration d’un composé chloré et optionnellement distillation.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend en outre l’étape suivante :
- purification du mélange réactionnel après la réaction, de préférence par filtration et cristallisation.
Dans certains modes de réalisation, la cristallisation est effectuée en présence d’un non-solvant du composé de formule (II), de préférence choisi parmi les solvants chlorés, les solvants aromatiques, les alcanes et combinaisons de ceux-ci.
L’invention concerne aussi un électrolyte comprenant la composition ci-dessus, en mélange avec un ou des solvants et optionnellement un ou des additifs.
Dans certains modes de réalisation, l’électrolyte comprend en outre un liquide ionique, qui de préférence comprend l’anion FSI ou TFSI associé à un cation onium.
L’invention concerne aussi une cellule électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle l’électrolyte comprend la composition ci-dessus.
Dans certains modes de réalisation, l’électrode négative comprend du carbone dur et/ou tendre en tant que matériau électrochimiquement actif, et dans laquelle l’électrode positive comprend un composé polyanionique comprenant du sodium.
L’invention concerne aussi une batterie comprenant au moins une cellule électrochimique telle que décrite ci-dessus.
La présente invention permet de répondre au besoin exprimé ci-dessus.
Avantageusement, la composition de l’invention permet d’améliorer la qualité de la SEI, dans une batterie Na-ion.
Avantageusement, la composition de l’invention permet d’améliorer l’efficacité coulombique après la formation de la SEI et permet d’augmenter la durée de vie de la batterie (c’est-à-dire d’augmenter le nombre de cycles permettant de conserver au moins 80% de la capacité initiale de la batterie).
Avantageusement, une batterie incorporant la composition de l’invention présente de bonnes performances même à des vitesses élevées de charge et de décharge.
Avantageusement, la composition de l’invention peut être produite avec un coût modéré, et notamment sans utiliser des matières premières onéreuses comme le LiFSI ou le KFSI.
Avantageusement, la purification de cette composition est simplifiée.
Avantageusement, on utilise une matière première telle que le HFSI avec une qualité spécifique qui permet d’obtenir simplement la composition présentant des performances élevées.
L’invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.
Sauf indication contraire, tous les pourcentages et proportions sont des pourcentages et proportions massiques et tous les rapports entre deux quantités sont des rapports massiques.
L’invention concerne en premier lieu une composition comprenant au moins un sel composé d’un anion de formule (II) :
et d’un cation sodium.
Dans la formule (II), R1et R2représentent indépendamment un atome de fluor ou un groupement perfluoré, qui comporte de préférence de 1 à 8 atomes de carbone, de préférence encore de 1 à 3 atomes de carbone, et qui de préférence encore est le groupement trifluorométhyle.
Dans certains modes de réalisation, plusieurs anions de formule (II) peuvent être présents, mais de préférence un seul anion de formule (II) est présent. De préférence, l’anion de formule (II) est l’anion bis(fluorosulfonyl)imide ou bis(fluorosulfonyl)imidure, appelé également anion FSI ; et/ou l’anion bis(trifluorométhylsulfonyl)imide ou bis(trifluorométhylsulfonyl)imidure, appelé également TFSI. De manière encore plus préférée, il s’agit de l’anion FSI, auquel cas le sel est le NaFSI.
Dans l’ensemble de ce qui suit, il est entendu que la référence à l’anion de formule (II) au singulier peut être une référence à une pluralité d’anions de formule (II).
La composition selon l’invention peut comprendre le sel (anion de formule (II) et cation sodium) dans une teneur de préférence supérieure ou égale à 99 % en poids, plus préférentiellement supérieure ou égale à 99,5 % en poids, encore plus préférentiellement supérieure ou égale à 99,8 % en poids voire à 99,9 % en poids, par rapport au poids total de la composition. La teneur en sel désigne la somme de la teneur de l’anion de formule (II) et de la teneur du cation sodium.
La composition de l’invention peut comprendre notamment un ou plusieurs autres anions et/ou un ou plusieurs autres cations.
En particulier, la composition selon l’invention peut comporter une teneur en poids en ions sulfamate (NH2SO3 -) inférieure ou égale à 3000 ppm ; inférieure ou égale à 2000 ppm ; inférieure ou égale à 1000 ppm ; inférieure ou égale à 500 ppm ; inférieure ou égale à 300 ppm ; inférieure ou égale à 200 ppm ; inférieure ou égale à 100 ppm ; inférieure ou égale à 50 ppm ; inférieure ou égale à 20 ppm.
La composition selon l’invention peut notamment comporter une teneur en ions sulfamate de 0,1 à 3000 ppm, de préférence de 0,5 à 3000 ppm, de préférence encore de 1 à 1000 ppm, de préférence encore de 10 à 300 ppm en poids.
La composition selon l’invention peut notamment comporter une teneur en ions sulfamate de 0,1 à 10 ppm ; de 10 à 50 ppm, de 50 à 100 ppm ; de 100 à 200 ppm ; de 200 à 300 ppm ; de 300 à 500 ppm ; de 500 à 1000 ppm ; de 1000 à 2000 ppm ; de 2000 à 3000 ppm en poids.
La teneur en ions sulfamate indiquée ci-dessus peut permettre d’obtenir des performances optimales de la composition notamment lorsqu’elle est utilisée dans un électrolyte de batterie Na-ion.
Dans certains modes de réalisation, la composition comprend optionnellement de l’acétamide, dans une teneur inférieure ou égale à 1000 ppm, de préférence inférieure ou égale à 500 ppm, de préférence encore inférieure ou égale à 100 ppm. L’acétamide peut être essentiellement absent ou être présent dans une quantité supérieure ou égale à 0,1 ppm en poids, ou à 1 ppm en poids, ou à 2 ppm en poids. Par exemple, la teneur en acétamide peut être de 0 à 1000 ppm, de préférence de 1 à 500 ppm, de préférence encore de 2 à 100 ppm en poids.
Dans certains modes de réalisation, la composition comprend optionnellement de l’eau, dans une teneur inférieure ou égale à 500 ppm, de préférence inférieure ou égale à 200 ppm, de préférence inférieure ou égale à 100 ppm, dans certains cas inférieure ou égale à 50 ppm en poids. L’eau peut être essentiellement absente ou être présente dans une quantité supérieure ou égale à 0,1 ppm en poids, ou à 0,5 ppm en poids ou à 1 ppm en poids. Par exemple, la teneur en eau peut être de 0 à 500 ppm, ou de 0,5 à 100 ppm, ou de 1 à 50 ppm, en poids.
Dans certains modes de réalisation, la composition comprend optionnellement des ions Cl-, dans une teneur inférieure ou égale à 50 ppm, de préférence inférieure ou égale à 20 ppm, de préférence inférieure ou égale à 10 ppm en poids. Les ions Cl-peuvent être essentiellement absents ou être présents dans une quantité supérieure ou égale à 0,1 ppm en poids, ou à 0,5 ppm en poids ou à 1 ppm en poids. Par exemple, la teneur en ions Cl-peut être de 0 à 50 ppm, ou de 0,5 à 20 ppm, ou de 1 à 10 ppm, en poids.
Dans certains modes de réalisation, la composition comprend optionnellement des ions F-, dans une teneur inférieure ou égale à 100 ppm, de préférence inférieure ou égale à 50 ppm, de préférence inférieure ou égale à 10 ppm en poids. Les ions F-peuvent être essentiellement absents ou être présents dans une quantité supérieure ou égale à 0,1 ppm en poids, ou à 0,5 ppm en poids ou à 1 ppm en poids. Par exemple, la teneur en ions F-peut être de 0 à 100 ppm, ou de 0,5 à 50 ppm, ou de 1 à 10 ppm, en poids.
Dans certains modes de réalisation, la composition comprend optionnellement des ions SO4 2-, dans une teneur inférieure ou égale à 3000 ppm, de préférence inférieure ou égale à 500 ppm, de préférence inférieure ou égale à 100 ppm en poids, voire inférieure ou égale à 20 ppm en poids. Les ions SO4 2-peuvent être essentiellement absents ou être présents dans une quantité supérieure ou égale à 0,1 ppm en poids, ou à 0,5 ppm en poids ou à 1 ppm en poids. Par exemple, la teneur en ions SO4 2-peut être de 0 à 3000 ppm, ou de 0,5 à 500 ppm, ou de 1 à 20 ppm, en poids.
Dans certains modes de réalisation, la composition comprend optionnellement des ions FSO3 -, dans une teneur inférieure ou égale à 100 ppm, de préférence inférieure ou égale à 50 ppm, de préférence inférieure ou égale à 10 ppm en poids. Les ions FSO3 -peuvent être essentiellement absents ou être présents dans une quantité supérieure ou égale à 0,1 ppm en poids, ou à 0,5 ppm en poids ou à 1 ppm en poids. Par exemple, la teneur en ions FSO3 -peut être de 0 à 100 ppm, ou de 0,5 à 50 ppm, ou de 1 à 10 ppm, en poids.
La teneur en ions dans la composition peut être analysée par chromatographie ionique et/ou par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS) ou spectrométrie d'émission atomique à plasma à couplage inductif (ICP-AES) et/ou par spectrométrie de fluorescence X (XRF).
La teneur en eau peut être déterminée par analyse de type Karl Fisher.
La teneur en acétamide et en ions FSO3 -peut être déterminée par résonnance magnétique nucléaire (19F et1H).
La composition peut être préparée par un procédé comprenant les étapes suivantes :
- optionnellement, synthèse du composé de formule (I) :
- réaction du composé de formule (I) avec un composé sodé ;
- optionnellement, purification du mélange réactionnel.
Dans la formule (I), R1et R2ont la même signification que dans la formule (II).
En particulier, lorsque R1= R2= F, le composé de formule (I) est le bis(fluorosulfonyl)imide ou HFSI (qui permet d’obtenir du NaFSI).
En particulier, lorsque R1= R2= CF3, le composé de formule (I) est le bis(trifluorométhylsulfonyl)imide (qui permet d’obtenir du NaTFSI).
Le composé de formule (I) peut être synthétisé notamment par fluoration d’un composé chloré. Le composé chloré présente la même structure que le composé de formule (I), à ceci près que R1et R2représentent indépendamment un atome d’halogène (F ou Cl) ou un groupement perhalogéné, qui comporte de préférence de 1 à 8 atomes de carbone, de préférence encore de 1 à 3 atomes de carbone, et qui de préférence encore est le groupement trihalogénométhyle, sous réserve que le composé chloré comprend au moins un atome de chlore. De préférence, le composé chloré est de formule (I), R1et R2représentant indépendamment un atome de chlore ou un groupement perchloré, qui comporte de préférence de 1 à 8 atomes de carbone, de préférence encore de 1 à 3 atomes de carbone, et qui de préférence encore est le groupement trichlorométhyle.
En particulier, le composé chloré peut être le (bis(chlorosulfonyl)imide), qui permet d’obtenir le HFSI.
En particulier, le composé chloré peut être le (bis(trichlorométhylsulfonyl)imide), qui permet d’obtenir le bis(trifluorométhylsulfonyl)imide.
La fluoration est effectuée par mise en contact du composé chloré avec un agent de fluoration, qui est de préférence choisi dans le groupe constitué de HF (de préférence HF anhydre), KF, AsF3, BiF3, ZnF2, SnF2, PbF2, CuF2, et de leurs mélanges, l’agent de fluoration étant de préférence encore HF, et encore plus préférentiellement HF anhydre. Par «HF anhydre», on entend du HF contenant moins de 500 ppm d’eau, de préférence moins de 300 ppm d’eau de manière préférée moins de 200 ppm d’eau.
La fluoration est de préférence réalisée dans au moins un solvant organique SO1. Le solvant organique SO1 possède de préférence un nombre donneur compris entre 1 et 70 et avantageusement compris entre 5 et 65. L’indice donneur d’un solvant représente la valeur -ΔH, ΔH étant l’enthalpie de l’interaction entre le solvant et le pentachlorure d’antimoine (selon la méthode décrite dansJournal of Solution Chemistry, vol. 13, n°9, 1984). Comme solvant organique SO1, on peut citer notamment les esters, les nitriles, les dinitriles, les éthers, les diéthers, les amines, les phosphines, et leurs mélanges.
De préférence, le solvant organique SO1 est choisi dans le groupe constitué de l’acétate de méthyle, de l’acétate d’éthyle, de l’acétate de butyle, de l’acétonitrile, du propionitrile, de l’isobutyronitrile, du glutaronitrile, du dioxane, du tétrahydrofurane, de la triéthylamine, de la tripropylamine, de la diéthylisopropylamine, de la pyridine, de la triméthylphosphine, de la triéthylphosphine, de la diéthylisopropylphosphine, et de leurs mélanges. En particulier, le solvant organique SO1 est le dioxane.
La fluoration peut être mise en œuvre à une température comprise entre 0°C et la température d’ébullition du solvant organique SO1 (ou du mélange de solvants organiques SO1). De préférence, l’étape b) est réalisée à une température comprise entre 5°C et la température d’ébullition du solvant organique SO1 (ou du mélange de solvants organiques SO1), préférentiellement entre 20°C et la température d’ébullition du solvant organique SO1 (ou du mélange de solvants organiques SO1).
La fluoration, de préférence avec l’acide fluorhydrique anhydre, peut être mise en œuvre à une pression comprise entre 0 et 16 bars abs.
La fluoration est de préférence mise en œuvre en dissolvant le composé chloré dans le solvant organique SO1, ou le mélange de solvants organiques SO1, avant la réaction avec l’agent de fluoration (de préférence HF anhydre).
Le rapport massique entre le composé chloré et le solvant organique SO1, ou le mélange de solvants organiques SO1, est de préférence compris entre 0,001 et 10, et avantageusement entre 0,005 et 5.
Selon un mode de réalisation, l’HF anhydre est introduit dans le milieu réactionnel, de préférence sous forme gazeuse.
Le rapport molaire entre l’agent de fluoration, de préférence l’HF anhydre, et le composé chloré est de préférence compris entre 1 et 10, et avantageusement entre 1 et 5.
La réaction avec l’agent de fluoration, de préférence l’HF anhydre, peut être effectuée en milieu fermé ou en milieu ouvert, de préférence en milieu ouvert avec notamment dégagement d’HCl sous forme gaz.
La réaction de fluoration conduit typiquement à la formation de HCl, dont la majorité peut être dégazée du milieu réactionnel (tout comme l’HF excédentaire si l’agent de fluoration est le HF), par exemple par entraînement (stripping) par un gaz neutre (tel que l’azote, l’hélium ou l’argon).
Toutefois, de l’HF et/ou de l’HCl résiduels peuvent être dissous dans le milieu réactionnel. Dans le cas de l’HCl, les quantités sont très faibles car aux pressions et température de travail l’HCl est principalement sous forme gaz.
Le produit obtenu à l’issue de la réaction de fluoration peut être stocké dans un récipient résistant à l’HF.
Le produit obtenu à l’issue de la réaction de fluoration peut comprendre du HF (en particulier du HF n’ayant pas réagi), le composé chloré, le solvant SO1 (tel que par exemple le dioxane), et éventuellement HCl, et/ou éventuellement des composés lourds.
Après la réaction, le composé de formule (I) peut être purifié, notamment par une ou plusieurs étapes de distillation.
Selon un mode de réalisation, l’étape de distillation permet de former et récupérer :
- un premier flux F1 comprenant HF, éventuellement le solvant organique SO1 et/ou éventuellement HCl, de préférence en tête de colonne de distillation, ledit flux F1 étant gazeux ou liquide ;
- un second flux F2 comprenant le composé de formule (I), et éventuellement des composés lourds, de préférence en pied de colonne de distillation, ledit flux F2 étant de préférence liquide.
Lorsque le flux F2 comprend des composés lourds, celui-ci peut être soumis à une étape supplémentaire de distillation dans une seconde colonne de distillation, pour former et récupérer :
- un flux F2-1 comprenant le composé de formule (I) exempt de composés lourds, de préférence en tête de colonne de distillation, ledit flux F2-1 étant de préférence liquide,
- un flux F2-2 comprenant les composés lourds et le composé de formule (I), de préférence en pied de colonne de distillation, ledit flux F2-2 contenant moins de 10% en poids de composé de formule (I) contenu dans la composition obtenue à l’étape b), de préférence moins de 7% en poids, et préférentiellement moins de 5% en poids, ledit flux F2-2 étant de préférence liquide.
Par «composés lourds» on entend des composés organiques ayant un point d’ébullition supérieur à celui du composé de formule (I). Ils peuvent résulter de réactions de coupure du composé chloré conduisant par exemple à des composés tels que FSO2NH2, et/ou de réactions de dégradation de solvants conduisant à la formation d’oligomères.
Selon un mode de réalisation, l’étape de distillation permet de former et récupérer :
- un premier flux F’1 comprenant HF, éventuellement le solvant organique SO1 et/ou éventuellement HCl, de préférence en tête de colonne de distillation, ledit flux F’1 étant gazeux ou liquide ;
- un second flux F’2 comprenant le composé de formule (I), de préférence récupéré par soutirage latéral, ledit flux F’2 étant de préférence liquide ;
- un troisième flux F’3 comprenant des composés lourds et le composé de formule (I), de préférence en pied de colonne de distillation, ledit flux F’3 contenant moins de 10% en poids du composé de formule (II) contenu dans la composition obtenue à l’étape b), de préférence moins de 7% en poids, et préférentiellement moins de 5% en poids, ledit flux F’3 étant de préférence liquide.
Pour effectuer le soutirage latéral, la colonne de distillation peut contenir au moins un plateau.
L’étape de distillation peut être effectuée à une pression allant de 0 à 5 bar abs, de préférence de 0 à 3 bar abs, préférentiellement de 0 à 2 bar abs, et avantageusement de 0 à 1 bar abs.
L’étape de distillation peut être effectuée dans tout dispositif conventionnel. Il peut s’agir d’un dispositif de distillation comprenant une colonne de distillation, un bouilleur et un condenseur. La colonne de distillation peut comprendre au moins un garnissage tel que par exemple un garnissage vrac et/ou un garnissage structuré, et/ou des plateaux tels que par exemple des plateaux perforés, des plateaux à clapets fixes, des plateaux à clapets mobiles, des plateaux à calottes, ou leurs combinaisons.
A l’issue de la purification, le composé de formule (I) peut être récupéré avec une pureté élevée. L’utilisation de composé de formule (I) de pureté élevée permet avantageusement de préparer une composition comprenant un sel de pureté élevée, en évitant des étapes complexes de purification ultérieure.
Le produit collecté (et/ou utilisé pour la réaction avec le composé sodé) comprend ainsi de préférence au moins 95% en poids de composé de formule (I), de préférence encore au moins 98 % en poids, au moins 99 % en poids, au moins 99,5 % en poids voire au moins 99,8 % en poids de composé de formule (I).
Le produit collecté (et/ou utilisé pour la réaction avec le composé sodé) présente de préférence une teneur en acide sulfamique inférieure ou égale à 5000 ppm, de préférence inférieure ou égale à 4000 ppm, inférieure ou égale à 3000 ppm, inférieure ou égale à 2500 ppm, voire inférieure ou égale à 2000 ppm, en poids. Dans certains cas, l’acide sulfamique peut être essentiellement absent, ou présent dans une teneur d’au moins 1 ppm en poids. La teneur en acide sulfamique peut être notamment de 1 à 5000 ppm, de 10 à 4000 ppm, de 100 à 3000 ppm, de 500 à 2500 ppm en poids. Elle peut être par exemple de 1 à 10 ppm, de 10 à 50 ppm, de 50 à 100 ppm, de 100 à 200 ppm, de 200 à 500 ppm, de 500 à 1000 ppm, de 1000 à 2000 ppm, de 2000 à 3000 ppm, de 3000 à 4000 ppm ou de 4000 à 5000 ppm en poids. La teneur en acide sulfamique peut être déterminée par chromatographie ionique (exprimée en NH2SO3 -).
Pour les mesures de chromatographie ionique, il est possible notamment d’utiliser l’appareil « ICS 5000 » de marque THERMO. Il dispose de deux voies analytiques dont une dédiée à l’analyse des anions et est constituée de :
- une alimentation en eau ultra pure (18,2 Mohm) par une pompe double pistons ;
- un générateur automatique d’éluant (EGC) ;
- une vanne avec boucle d’injection (volume = 25 microlitres) ;
- une pré-colonne (AG19, T=35°C) et une colonne de séparation (AS19, T=20°C) ;
- un suppresseur (AERS 62 mA) ;
- un conductimètre pour la détections des pics.
L’éluant utilisé peut être une solution de KOH à une concentration de 25 mmol/L et peut avoir un débit de 1 mL/min.
Réaction du composé de formule (I) avec le composé sodé
Par «composé sodé», on entend un composé comprenant du sodium.
La réaction avec le composé sodé peut être une réaction d’échange d’ions. Dans ce cas, le composé sodé peut être en particulier du NaCl.
Alternativement, la réaction peut être une réaction acide base, auquel cas le composé sodé est une base sodée.
Par «base sodée» on entend un composé basique comprenant du sodium.
La base sodée peut notamment être choisie parmi NaH, NaOH, NaHCO3, Na2CO3, Na(OAc) (acétate de sodium) et leurs mélanges. De préférence, on utilise Na2CO3.
La réaction peut être effectuée en présence d’un solvant organique, ce qui permet notamment de faciliter la récupération du composé de formule (II). On choisit de préférence un solvant dans lequel le composé de formule (II) est soluble. Le solvant organique peut être notamment choisi parmi les nitriles (notamment acétonitrile, propionitrile, butyronitrile), les esters (notamment acétate de méthyle, d’éthyle, de propyle, d’isopropyle ou de butyle), les éthers (notamment diéthyl éther ou méthyl-tertiobutyl éther), les cétones (notamment acétone ou méthyl-éthyl cétone), les alcools (notamment méthanol, éthanol ou isopropanol), les carbonates (notamment carbonate de diméthyle, carbonate de diéthyle ou carbonate de méthyl-éthyle) et leurs mélanges.
De préférence, la réaction est effectuée en présence d’acétonitrile en tant que solvant organique.
La réaction peut être réalisée en faisant couler le composé de formule (I) sur une dispersion du composé sodé (par exemple de la base sodée) dans le solvant organique. Le rapport du solvant sur le composé de formule (I), en poids, peut être compris entre 0,5 et 10, de préférence entre 1 et 4. Le rapport molaire entre le composé sodé (équivalent Na) et le composé de formule (I) peut être compris entre 0,9 et 1,1, de préférence entre 1 et 1,05. La température de réaction peut être de -5 à 40°C, de préférence de 15 à 25°C.
En fin de réaction, le mélange réactionnel peut être purifié. La purification peut comprendre une filtration, une cristallisation, et un ou plusieurs lavages ; ou de préférence une filtration suivie d’une cristallisation et optionnellement d’un ou plusieurs lavages.
La cristallisation peut être réalisée par évaporation du solvant, notamment sous vide ou à pression atmosphérique, par exemple par évaporation batch, par évaporation en continu avec un évaporateur à film tombant, ou un évaporateur à film raclé, ou encore un évaporateur à film balayé à court trajet.
De préférence, la cristallisation est réalisée en ajoutant un solvant organique qui est un non-solvant vis-à-vis du composé de formule (II). Le composé de formule (II) peut être présent à une teneur en solides supérieure ou égale à 50%, de préférence supérieure ou égale à 70%. Le solvant organique peut être notamment choisi parmi les solvants chlorés comme le dichlorométhane ou le dichloroéthane, les solvants aromatiques comme le toluène ou les xylènes, ou les alcanes (linéaires, ramifiés, ou cycliques) comme le pentane, le cyclohexane ou l’heptane, ainsi que parmi les mélanges de ceux-ci. La cristallisation peut être réalisée notamment à une température comprise entre -15°C et 25°C.
Optionnellement, le produit peut être lavé une ou plusieurs fois, notamment avec le solvant organique tel que décrit ci-dessus au sujet de la cristallisation. De préférence, le solvant organique utilisé pour le ou les lavages est le même que celui utilisé pour la cristallisation.
Enfin, le produit peut être séché, par exemple dans une étude à vide.
Le rendement en composé de formule (II) obtenu peut être supérieur à 70% molaire, ou à 80 % molaire, ou à 90% molaire, voire supérieur à 95% molaire, par rapport au réactif de formule (I).
Le produit obtenu peut être caractérisé par résonance magnétique nucléaire, par analyse de type Karl Fisher pour sa teneur en eau et par chromatographie ionique pour sa teneur en anions et cations.
La composition décrite ci-dessus peut être incluse dans un électrolyte. L’électrolyte peut comprendre le sel décrit ci-dessus dans une proportion massique qui peut être de 1 à 70 %, de préférence de 3 à 50 %, de préférence encore de 5 à 30 %.
L’électrolyte est de préférence non aqueux. Il est donc dépourvu d’eau ou essentiellement dépourvu d’eau. La teneur en eau peut être de 0 à 500 ppm, de préférence de 0,5 à 100 ppm et de préférence encore de 1 à 50 ppm en poids.
La teneur en ions sulfamate dans l’électrolyte peut être de 0,1 à 3000 ppm, de préférence de 1 à 1000 ppm et de préférence encore de 10 à 300 ppm, en poids.
La teneur en acétamide dans l’électrolyte peut être de 0 à 1000 ppm, de préférence de 1 à 500 ppm, de préférence encore de 2 à 100 ppm en poids.
La teneur en ions Cl-dans l’électrolyte peut être de 0 à 50 ppm, de préférence de 0,5 à 20 ppm, de préférence encore de 1 à 10 ppm.
La teneur en ions F-dans l’électrolyte peut être de 0 à 100 ppm, de préférence de 0,5 à 50 ppm, de préférence encore de 1 à 10 ppm.
La teneur en ions SO4 2-dans l’électrolyte peut être de 0 à 3000 ppm, de préférence de 0,5 à 500 ppm, de préférence encore de 1 à 20 ppm.
La teneur en ions FSO3 -dans l’électrolyte peut être de 0 à 100 ppm, de préférence de 0,5 à 50 ppm, de préférence encore de 1 à 10 ppm.
L’électrolyte peut comprendre, en plus de la composition selon l’invention, un ou plusieurs autres sels de sodium, un ou plusieurs solvants et un ou plusieurs additifs.
Les autres sels de sodium peuvent être choisis notamment parmi NaPF6, NaClO4, NaBF4, NaOTf (triflate de sodium), NaBOB (bis(oxalato)borate de sodium), NaDFOB (difluoro(oxalato)borate de sodium), NaTDI (4,5-dicyano-2-trifluoromethyl-imidazolide de sodium) et leurs combinaisons. Lorsque plusieurs sels de sodium sont utilisés en combinaison, de préférence, la teneur totale de l’ensemble des sels de sodium est de 1 à 70 %, de préférence encore de 3 à 50 %, de préférence encore de 5 à 30 % en poids. Dans certains modes de réalisation, l’électrolyte consiste essentiellement, voire consiste, en la composition décrite ci-dessus (optionnellement en association avec un ou des autres sels de sodium), le ou les solvants et le ou les additifs.
Le ou les solvants peuvent être notamment choisis parmi : les éthers, notamment le diméthoxyéthane (DME), le diéthylène glycol diméthyléther (DEGDME) ou le tétraéthylène glycol diméthyléther (TEGDME) ; les esters, notamment l’acétate d’éthyle ou le propionate de méthyle ; les lactones, notamment la gamma-butyrolactone ; les nitriles, notamment l’acétonitrile ; les sulfoxydes, notamment le diméthylsulfoxyde ; les sulfones, notamment le sulfolane ; les carbonates ; et les combinaisons de ceux-ci.
Parmi les carbonates, le ou les solvants peuvent être notamment des solvants alkylcarbonates en C3-C6, en particulier cycliques et/ou linéaires.
Dans certains modes de réalisation, un mélange d’au moins deux solvants est prévu, à savoir un solvant d’alkylcarbonate en C3-C6 cyclique et un solvant d’alkylcarbonate en C3-C6 linéaire.
A titre d’alkylcarbonate en C3-C6 cyclique, on peut notamment utiliser le carbonate d'éthylène (EC), le carbonate de butylène (BC) ou le carbonate de propylène (PC).
A titre d’alkylcarbonate en C3-C6 linéaire, on peut notamment utiliser le carbonate de diméthyle (DMC), le carbonate de diéthyle (DEC) ou le carbonate d'éthyle méthyle (EMC).
Les additifs peuvent comprendre un carbonate d’alkylène en C2-C6.
Les additifs peuvent comprendre un nitrile en C1-C8.
Les additifs peuvent comprendre un carbonate d’alkylène en C2-C6 et un nitrile en C1-C8.
Le carbonate d'alkylène en C2-C6 peut être cyclique ou linéaire. Par exemple, le carbonate d'alkylène C2-C6 peut être un carbonate de vinylène.
Le nitrile en C1-C8 peut comprendre au moins deux motifs nitrile. De préférence, le nitrile en C1-C8 peut avoir pour formule générale NC-(CH)n-CN avec n étant un nombre entier valant de 1 à 6, de préférence 2, 3 ou 4. Le nitrile en C1-C8 peut être choisi parmi l'adiponitrile, le succinonitrile ou le glutaronitrile, l’adiponitrile étant préféré (n=4).
L’électrolyte peut notamment comprendre de 2 à 10 % en poids de carbonate(s) d'alkylène en C2-C6.
L’électrolyte peut notamment comprendre de 0,2 à 5 % en poids de nitrile(s) en C1-C8.
A titre d’additifs, l’électrolyte peut également comprendre au moins un carbonate fluoré, comme le FEC (fluoroéthylène carbonate) ou le F2EC (difluoroéthylène carbonate) ; ou au moins un phosphate comme le TMP (triméthylphosphate) ou phosphite comme le TMSPI (tris(triméthylsilyl)phosphite).
L’électrolyte peut également comprendre un liquide ionique (en plus des solvants et additifs décrits ci-dessus). Les liquides ioniques sont des sels possédant une température de fusion inférieure à 100 °C et de préférence inférieure à la température ambiante (c’est-à-dire à une température variant de 15 à 35°C). Ainsi, par «liquide ionique» on entend un sel, c’est-à-dire un composé ionique comprenant au moins un anion et un cation, présent sous une forme liquide à la température de 100°C. Les liquides ioniques susceptibles d’être présents sont en particulier ceux qui comportent le FSI ou le TFSI en tant qu’anion, associé à un cation onium, de préférence, choisi dans le groupe constitué des ions ammonium quaternaire, des ions pyridinium, des ions imidazolium, des ions oxazolidinium, des ions pipéridinium, des ions phosphonium, des ions pyrrolidinium, des ions sulfonium, des ions oxonium et des mélanges de ceux-ci. Le cation onium peut être en particulier le triméthylpropyl ammonium, le triméthylbutyl ammonium, le triméthylhexyl ammonium, le tributylméthyl ammonium, le 1-éthyl-3-methyl imidazolium, le 1-butyl-3-methylimidazolium, le 1-butyl-1-méthylpyrrolidinium, le 1-propyl-3-méthylpyrrolidinium, le 1-butyl-1-méthylpipéridinium, le 1-méthyl-1-propylpipéridinium et le méthyl(triéthyl)phosphonium.
L’invention concerne aussi une cellule électrochimique comprenant un électrolyte tel que décrit ci-dessus. La cellule électrochimique comprend également une électrode négative (ou anode) et une électrode positive (ou cathode).
La cellule électrochimique peut aussi comprendre un séparateur, dans lequel est imprégné l’électrolyte. L'électrolyte mouille les électrodes et le séparateur.
Par «électrode négative», on entend l’électrode qui fait office d’anode, quand la cellule débite du courant (c’est-à-dire lorsqu’elle est en processus de décharge) et qui fait office de cathode lorsque la cellule est en processus de charge.
L’électrode négative comprend typiquement un matériau électrochimiquement actif (matériau négatif), éventuellement un matériau conducteur électronique, et éventuellement un liant ; de préférence un matériau négatif, un matériau conducteur électronique et un liant.
Par «électrode positive», on entend l’électrode qui fait office de cathode, quand la cellule débite du courant (c’est-à-dire lorsqu’elle est en processus de décharge) et qui fait office d’anode lorsque la cellule est en processus de charge.
L’électrode positive comprend typiquement un matériau électrochimiquement actif (matériau positif), éventuellement un matériau conducteur électronique, et éventuellement un liant ; de préférence un matériau négatif, un matériau conducteur électronique et un liant.
On entend par «matériau électrochimiquement actif», un matériau capable d’insérer de manière réversible des ions.
On entend par «matériau conducteur électronique» un matériau capable de conduire les électrons.
Dans chaque électrode indépendamment, le matériau conducteur électronique est de préférence du carbone conducteur.
Le carbone conducteur assure la conductivité électronique et peut être essentiellement tout carbone présentant un comportement de conductivité électronique tel que notamment les nanoparticules de carbone, le noir de carbone, le graphite, le carbone Ketjen®, le carbone Shawinigan, le graphène, les nanotubes de carbone, les fibres de carbone (par exemple les fibres de carbone formées en phase gazeuse ou VGCF), le carbone non-poudreux obtenu par carbonisation d’un précurseur organique, ou une combinaison de deux ou plus de ceux-ci.
Dans chaque électrode indépendamment, le liant peut être tout polymère qui assure l'intégrité mécanique de l'électrode.
Le matériau de chaque électrode peut aussi comprendre un liant. Des exemples non-limitatifs de liants comprennent les liants polymères polyéthers linéaires, ramifiés et/ou réticulé (par exemple, des polymères basés sur le poly(oxyde d’éthylène) (PEO), ou le poly(oxyde de propylène) (PPO) ou un mélange des deux (ou un copolymère EO/PO), et comprenant éventuellement des unités réticulables), les liants solubles dans l’eau (tels que, acide polyacrylique, CMC (carboxyméthylcellulose), SBR (caoutchouc styrène-butadiène), NBR (caoutchouc acrylonitrile-butadiène), HNBR (NBR hydrogéné), CHR (caoutchouc d’épichlorohydrine), ACM (caoutchouc d’acrylate)), ou les liants polymères fluorés (tels que PVDF (polyfluorure de vinylidène), PTFE (polytétrafluoroéthylène)), et leurs combinaisons.
De préférence, il peut s’agir d’acide polyacrylique, de CMC (par exemple en combinaison avec SBR), ou de PVDF.
Le matériau négatif peut être n'importe quel carbone qui comporte des domaines amorphes et graphitiques avec des rapports différents. Il comprend des carbones durs et tendres. Le carbone dur est une forme solide de carbone qui ne peut pas être convertie en graphite par traitement thermique, contrairement au carbone tendre. Par conséquent, le domaine amorphe des carbones tendres se réorganise en plans graphitiques lors d’un traitement thermique approprié. Le carbone tendre représente donc le carbone non-graphite graphitisable à conductivité électronique élevée, dont les degrés de graphitisation et la distance intercouche peuvent être ajustés par un traitement thermique.
Le carbone tendre peut par exemple comprendre du carbone tendre dérivé de brai, du noir de carbone, du carbone sphérique dérivé de mésitylène ou des hydrocarbures aromatiques partiellement carbonisés dopés par des hétéroatomes.
Le matériau négatif peut être n'importe quel mélange entre des carbones durs et tendres et peut être post-traité soit avec un traitement thermique soit avec un traitement chimique utilisant des milieux acides ou alcalins.
Le matériau positif peut être un composé polyanionique, comprenant de préférence du sodium. Cela inclut notamment les oxydes lamellaires. Dans certains modes de réalisation, le composé polyanionique peut être de formule NaMxOyavec x valant de préférence de 1 à 2 et y valant de préférence de 2 à 3, par exemple NaMO2. Dans ces deux formules ainsi que toutes celles ci-dessous, M représente un métal ou un mélange de métaux.
Optionnellement, l’oxygène peut être substitué partiellement ou en totalité, de préférence partiellement, par tout autre élément, par exemple un halogène et de préférence le fluor : par exemple les matériaux correspondants peuvent avoir pour formule NaMxOy-zFz, avec z valant de 0 à y, et x et y étant de préférence dans les gammes ci-dessus.
Optionnellement, l’oxygène peut être substitué partiellement ou en totalité, de préférence totalement, par un sulfate, phosphate ou silicate et, optionnellement par un autre élément, notamment halogène, de préférence fluor.
Il peut notamment s’agir d’un composé de formule NaqMx(PO4)yFzavec de préférence q = 1 à 4, x = 2 à 4, y = 2 à 4 et z = 0 à 3, par exemple Na3V2(PO4)2F3. Il peut également s’agir d’un composé de formule NaqMx(SO4)yavec de préférence q = 1 à 4, x = 1 à 4, y = 1 à 4, par exemple Na2Fe(SO4)2. Il peut également s’agir d’un composé NaqMx(SiO4)yavec de préférence q = 1 à 4, x = 1 à 2 et y = 1 à 4, comme Na2FeSiO4par exemple.
L’électrode négative peut être supportée par exemple sur une feuille d'aluminium.
L’électrode positive peut être supportée par exemple sur une feuille d'aluminium.
Dans les deux cas, la feuille d’aluminium peut avoir une épaisseur de 5 à 40 µm environ.
L'aluminium peut avoir été traité chimiquement ou avec un revêtement spécifique tel qu’un revêtement de carbone.
Le support (par exemple feuille d’aluminium) peut être enduit avec une encre ou dispersion comprenant la matière active (positive ou négative), le matériau conducteur électronique (par exemple carbone conducteur), le liant et un solvant.
Le solvant peut être de l’eau ou une solution aqueuse, ou un solvant organique (par exemple éthanol, N-méthylpyrrolidone…) qui garantit le mélange homogène des constituants et la possibilité d’enduire l'encre par une méthode d'enduction par exemple avec une matrice à fente ou un appareil Comma Coater®. La viscosité de la solution peut être ajustée par le rapport de masse sèche, défini comme la masse de l’ensemble des solides sur la masse totale (solides et liquides). Lorsque le liant est de la carboxyméthylcellulose ou de l’acide polyacrylique, on utilise de préférence de l’eau ou une solution aqueuse. Lorsque le liant est du polyfluorure de vinylidène, on utilise de préférence un solvant organique.
Le séparateur peut être une membrane poreuse, qui agit comme une barrière entre les électrodes négative et positive et est électroniquement isolante mais ioniquement conductrice.
Le séparateur peut comprendre ou être à base d’une polyoléfine ou de cellulose. A titre de polyoléfine, on peut employer un homopolymère d’éthylène, un homopolymère de propylène, un copolymère d’éthylène/butène, un copolymère d’éthylène/héxène, un copolymère éthylène/méthacrylate, ou une structure multicouche des polymères ci-dessus. Alternativement, le séparateur peut être en fibres de verre.
L’invention concerne également une batterie comprenant au moins une, et de préférence plusieurs, cellules électrochimiques telles que décrites ci-dessus. Les cellules électrochimiques peuvent être assemblées en série et/ou en parallèle dans la batterie.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.
Dans un réacteur de 4 litres, on charge 175,7 g de carbonate de sodium (1,66 mol) et 2100 g d’acétonitrile. Sous agitation et en maintenant la température entre 15 et 20°C, on coule, sur une période de 2 heures, 600 g de HFSI fondu (3,31 mol). A la fin de l’ajout, on laisse réagir 4 heures à 20°C. Le pH de la solution est alors de 6. La solution est filtrée, puis évaporée sous vide à 40°C à l’évaporateur rotatif. Le séchage est terminé dans une étuve à vide. On obtient 652 g de NaFSI sous forme de poudre blanche. Le rendement est de 97%.
L’analyse par RMN19F montre la présence d’un pic correspondant au NaFSI.
L’analyse RMN1H montre la présence d’acétamide à une teneur de 300 ppm.
L’analyse par Karl Fischer montre que la teneur en eau est de 10 ppm.
L’analyse par chromatographie ionique est la suivante :
- NH2SO3 -= 540 ppm
- Cl-< 5 ppm
- F-= 80 ppm
- SO4 2-= 1680 ppm
- FSO3 -< 5 ppm
Dans un réacteur de 10 litres, on charge 215,4 g de carbonate de sodium (2,03 mol) et 5600 g d’acétonitrile. Sous agitation et en maintenant la température entre 15 et 20°C, on coule, sur une période de 2 heures, 700 g de HFSI fondu (3,87 mol). A la fin de l’ajout, on laisse réagir 2 heures à 20°C. La solution est filtrée, puis concentrée sous vide avec un évaporateur à film mince à court trajet jusqu’à une concentration de 75%. La solution concentrée ainsi obtenue est coulée dans 2250 g de dichlorométhane et est laissé une nuit à 5°C. La solution est ensuite filtrée, et le précipité est lavé au dichlorométhane puis séché sur le filtre sous azote à 40°C. On obtient 715 g de NaFSI sous forme de poudre blanche. Le rendement est de 91%.
L’analyse par RMN19F montre la présence d’un pic correspondant au NaFSI.
L’analyse RMN1H montre la présence d’acétamide à une teneur de 40 ppm.
L’analyse par Karl Fischer montre que la teneur en eau est de 50 ppm.
L’analyse par chromatographie ionique est la suivante :
- NH2SO3 -= 20 ppm
- Cl-< 5 ppm
- F-< 5 ppm
- SO4 2-< 5 ppm
- FSO3 -< 5 ppm
Claims (17)
- Composition comprenant un sel composé d’un cation sodium et d’un anion de formule (II) :
dans laquelle R1et R2représentent indépendamment un atome de fluor ou un groupement perfluoré, la composition ayant une teneur en ions sulfamate de 0,1 à 3000 ppm en poids. - Composition selon la revendication 1, dans laquelle l’anion de formule (II) est l’anion bis(fluorosulfonyl)imide ou l’anion bis(trifluorométhylsulfonyl)imide, de préférence l’anion bis(fluorosulfonyl)imide.
- Composition selon l’une des revendications 1 à 2, dans laquelle la teneur en ions sulfamate est de 1 à 1000 ppm, de préférence de 10 à 300 ppm, en poids.
- Composition selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle le sel est présent dans une teneur massique supérieure ou égale à 99,5 % en poids, de préférence supérieure ou égale à 99,8 % en poids, de préférence encore supérieure ou égale à 99,9 % en poids.
- Composition selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant en outre, en poids :
- de 0 à 500 ppm d’eau, de préférence de 0,5 à 100 ppm et de préférence encore de 1 à 50 ppm ;
- de 0 à 50 ppm d’ions Cl-, de préférence de 0,5 à 20 ppm, de préférence encore de 1 à 10 ppm ;
- de 0 à 100 ppm d’ions F-, de préférence de 0,5 à 50 ppm, de préférence encore de 1 à 10 ppm ;
- de 0 à 3000 ppm d’ions SO4 2-, de préférence de 0,5 à 500 ppm, de préférence encore de 1 à 20 ppm ;
- de 0 à 100 ppm d’ions FSO3 -, de préférence de 0,5 à 50 ppm, de préférence encore de 1 à 10 ppm.
- Procédé de préparation de la composition de l’une des revendications 1 à 5 comprenant :
- la fourniture du composé de formule (I) :
dans laquelle R1et R2représentent indépendamment un atome de fluor ou un groupement perfluoré,- la réaction du composé de formule (I) avec un composé sodé.
- Procédé selon la revendication 6, dans lequel le composé de formule (I) présente une teneur en acide sulfamique de 1 à 5000 ppm, de préférence de 500 à 2500 ppm en poids.
- Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le composé sodé est du NaCl, ou une base sodée, qui de préférence est choisie parmi NaH, NaOH, NaHCO3, Na2CO3, Na(OAc), est de préférence est Na2CO3.
- Procédé selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel la réaction est effectuée :
- en présence d’un solvant organique, de préférence choisi parmi les nitriles, esters, éthers, cétones, alcools, carbonates et combinaisons de ceux-ci; et/ou
- avec un rapport molaire composé sodé / composé de formule (I) de 0,9 à 1,1, de préférence de 1 à 1,05 ; et/ou
- à une température de -5 à 40°C, de préférence de 15 à 25°C.
- Procédé selon l’une des revendications 6 à 9, comprenant l’étape suivante :
- synthèse du composé de formule (I), de préférence par fluoration d’un composé chloré et optionnellement distillation.
- Procédé selon l’une des revendications 6 à 10, comprenant en outre l’étape suivante :
- purification du mélange réactionnel après la réaction, de préférence par filtration et cristallisation.
- Procédé selon la revendication 11, dans lequel la cristallisation est effectuée en présence d’un non-solvant du composé de formule (II), de préférence choisi parmi les solvants chlorés, les solvants aromatiques, les alcanes et combinaisons de ceux-ci.
- Electrolyte comprenant la composition selon l’une des revendications à 1 à 5, en mélange avec un ou des solvants et optionnellement un ou des additifs.
- Electrolyte selon la revendication 13, comprenant en outre un liquide ionique, qui de préférence comprend l’anion FSI ou TFSI associé à un cation onium.
- Cellule électrochimique comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle l’électrolyte comprend la composition selon l’une des revendications 1 à 5.
- Cellule selon la revendication 15 dans laquelle l’électrode négative comprend du carbone dur et/ou tendre en tant que matériau électrochimiquement actif, et dans laquelle l’électrode positive comprend un composé polyanionique comprenant du sodium.
- Batterie comprenant au moins une cellule électrochimique selon la revendication 15 ou 16.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2207557A FR3138132A1 (fr) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | Composition de sel pour électrolyte à faible teneur en ions sulfamate |
| PCT/FR2023/051094 WO2024018141A1 (fr) | 2022-07-22 | 2023-07-17 | Composition de sel pour électrolyte à faible teneur en ions sulfamate |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2207557 | 2022-07-22 | ||
| FR2207557A FR3138132A1 (fr) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | Composition de sel pour électrolyte à faible teneur en ions sulfamate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3138132A1 true FR3138132A1 (fr) | 2024-01-26 |
Family
ID=83355180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2207557A Pending FR3138132A1 (fr) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | Composition de sel pour électrolyte à faible teneur en ions sulfamate |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3138132A1 (fr) |
| WO (1) | WO2024018141A1 (fr) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130068991A1 (en) * | 2010-05-28 | 2013-03-21 | Yuichi Sato | Alkali metal salt of fluorosulfonyl imide, and production method therefor |
| US20140075746A1 (en) * | 2011-05-24 | 2014-03-20 | Arkema France | Method for producing lithium or sodium bis(fluorosulfonyl)imide |
| CN106365132A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 中国船舶重工集团公司第七八研究所 | 一种双氟磺酰亚胺和双氟磺酰亚胺锂的制备方法 |
| JP6592380B2 (ja) | 2016-03-01 | 2019-10-16 | 住友電気工業株式会社 | ナトリウムイオン二次電池用電解質およびナトリウムイオン二次電池 |
| WO2019229359A1 (fr) | 2018-06-01 | 2019-12-05 | Arkema France | Procede de preparation de sel d'imides contenant un groupement fluorosulfonyle |
| WO2020099527A1 (fr) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Solvay Sa | Méthode de production de sels de sulfonylimide alcalins |
| EP3985775A1 (fr) | 2020-10-16 | 2022-04-20 | Tiamat SAS | Électrolyte pour batterie na-ion |
-
2022
- 2022-07-22 FR FR2207557A patent/FR3138132A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-07-17 WO PCT/FR2023/051094 patent/WO2024018141A1/fr unknown
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130068991A1 (en) * | 2010-05-28 | 2013-03-21 | Yuichi Sato | Alkali metal salt of fluorosulfonyl imide, and production method therefor |
| EP2578533A1 (fr) | 2010-05-28 | 2013-04-10 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Sel de métal alcalin de fluorosulfonylimide, et procédé de production dudit sel de métal alcalin |
| US20140075746A1 (en) * | 2011-05-24 | 2014-03-20 | Arkema France | Method for producing lithium or sodium bis(fluorosulfonyl)imide |
| US9440852B2 (en) | 2011-05-24 | 2016-09-13 | Arkema France | Method for producing lithium or sodium bis(fluorosulfonyl)imide |
| JP6592380B2 (ja) | 2016-03-01 | 2019-10-16 | 住友電気工業株式会社 | ナトリウムイオン二次電池用電解質およびナトリウムイオン二次電池 |
| CN106365132A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 中国船舶重工集团公司第七八研究所 | 一种双氟磺酰亚胺和双氟磺酰亚胺锂的制备方法 |
| WO2019229359A1 (fr) | 2018-06-01 | 2019-12-05 | Arkema France | Procede de preparation de sel d'imides contenant un groupement fluorosulfonyle |
| WO2020099527A1 (fr) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Solvay Sa | Méthode de production de sels de sulfonylimide alcalins |
| EP3985775A1 (fr) | 2020-10-16 | 2022-04-20 | Tiamat SAS | Électrolyte pour batterie na-ion |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| CHEN ET AL.: "Readiness Level of Sodium-Ion Battery Technology: A Materials Review", ADV. SUS. SYS., DOI: 10.1002/ADSU.201700153, 2018 |
| ESHETU ET AL.: "Electrolytes and Interphases in Sodium-Based Rechargeable Batteries: Recent Advances and Perspectives", ADV. ENERGY MATER., vol. 10, 2020, pages 2000093 |
| HWANG ET AL.: "Sodium-ion batteries: present and future", CHEM. SOC. REV., vol. 46, 2017, pages 3529 - 2614 |
| JOURNAL OF SOLUTION CHEMISTRY, vol. 13, no. 9, 1984 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024018141A1 (fr) | 2024-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101272434B1 (ko) | 비수 전해액 이차전지 및 비수 전해액 | |
| KR101347015B1 (ko) | 전해질 조성물 | |
| CA2854135C (fr) | Utilisation de melanges de sels de lithium comme electrolytes de batteries li-ion | |
| US20120225359A1 (en) | Electrolytes in Support of 5 V Li ion Chemistry | |
| JP2010503974A (ja) | 非水電解液添加剤及びこれを用いた二次電池 | |
| WO2021146815A1 (fr) | Polymères à base de monomères ioniques, les compositions les comprenant, leurs procédés de fabrication et leur utilisation dans des applications électrochimiques | |
| EP3678249A1 (fr) | Additif pour électrolyte non aqueux, électrolyte pour cellule à électrolyte non aqueux, et cellule à électrolyte non aqueux | |
| US10038218B2 (en) | Salts of N-containing heterocyclic anions as components in electrolytes | |
| US20220093972A1 (en) | Localized High-Salt-Concentration Electrolytes Containing Longer-Sidechain Glyme-Based Solvents and Fluorinated Diluents, and Uses Thereof | |
| US20230101833A1 (en) | Chemical treatment for preparing metal electrodes | |
| WO2021053293A1 (fr) | Procédé de fabrication d'une électrode comprenant une matrice polymérique piégeant un électrolyte | |
| FR3138132A1 (fr) | Composition de sel pour électrolyte à faible teneur en ions sulfamate | |
| FR3138131A1 (fr) | Composition de sel pour électrolyte à faible teneur en acétamide | |
| US20240120545A1 (en) | Ionic liquid based on bis(fluorosulfonyl)imide | |
| EP2976324B1 (fr) | Composes sulfonates specifiques utilisables comme solvant d'electrolyte pour batteries au lithium | |
| EP3327832B1 (fr) | Procede de fabrication d'une electrode positive pour accumulateur electrochimique lithium-soufre | |
| JP4190207B2 (ja) | 電気化学ディバイス用電解質、その電解液または固体電解質並びに電池 | |
| WO2014016530A1 (fr) | Composes sulfonates specifiques utilisables comme solvant d'electrolyte pour batteries au lithium | |
| EP3535797B1 (fr) | Électrolytes à base d'un additif spécifique du type liquide ionique pour batteries au lithium | |
| WO2023111417A1 (fr) | Procédé de préparation du bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium | |
| WO2023133642A1 (fr) | Électrolytes solides comprenant une molécule bifonctionnelle ionique, et leur utilisation en électrochimie | |
| FR3008410A1 (fr) | Composes fluores specifiques utilisables comme solvant organique pour sels de lithium | |
| WO2024039728A1 (fr) | Additifs d'électrolyte cationique halogéné pour batteries rechargeables | |
| EP4106072A1 (fr) | Electrolyte liquide pour batterie métal/oxygène | |
| CH719682A2 (fr) | Composition d'électrolyte. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240126 |