JP2018505538A5 - - Google Patents
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Claims (26)
- 充電式バッテリであって、
カソードと、
リチウム金属アノードと、
フルオロスルホニル（ＦＳＯ２）基を有するリチウムイミド塩を含む液体電解質と、を備え、
前記電解質は、有機溶媒１リットル当たり少なくとも２モルのリチウムイミド塩濃度を有する有機溶媒であり、
カソード活物質は、ＬｉＣｏＯ ２ 、Ｌｉ（Ｎｉ １／３ Ｍｎ １／３ Ｃｏ １／３ ）Ｏ ２ 、Ｌｉ（Ｎｉ ０．８ Ｃｏ ０．１５ Ａｌ ０．０５ ）Ｏ ２ 、ＬｉＭｎ ２ Ｏ ４ 、Ｌｉ（Ｍｎ １．５ Ｎｉ ０．５ ） ２ Ｏ ４ またはこれらのリチウムを多く含む変種より成るグループから選択される層状またはスピネル酸化物材料である、充電式バッテリ。 - 前記リチウムイミド塩は、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２であるか、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２を含む、請求項１に記載のバッテリ。
- 前記リチウムイミド塩は、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２から略成る、請求項１に記載のバッテリ。
- 前記リチウムイミド塩は、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）、およびこれらの任意の組合せであるか、上記を含む、請求項１に記載のバッテリ。
- 前記電解質は、前記有機溶媒１リットル当たり２から１０モルまでの間のリチウム塩濃度を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記電解質は、前記有機溶媒として、エチレンカーボネートまたは、プロピレンカーボネート、これらの誘導体、およびこれらの任意の組合せおよび混合物から選択される環状カーボネートを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記電解質は、前記有機溶媒として、テトラヒドロフランまたは、テトラヒドロピラン、これらの誘導体、およびこれらの任意の組合せおよび混合物から選択される環状エーテルを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記電解質は、前記有機溶媒として、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、トリグライムまたはテトラグライム、これらの誘導体、およびこれらの任意の組合せおよび混合物から選択されるグライムを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記電解質は、前記有機溶媒として、ジエチルエーテルまたはメチルブチルエーテル、これらの誘導体、およびこれらの任意の組合せおよび混合物から選択されるエーテルを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記有機溶媒は、ジメトキシエタンから略成る、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記有機溶媒は、ジメトキシエタンから略成り、かつ前記電解質は、前記有機溶媒１リットル当たり４から６モルまでの間のリチウム塩濃度を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記有機溶媒は、ジメトキシエタンから略成り、かつ前記電解質は、前記有機溶媒１リットル当たり３から７モルまでの間のリチウム塩濃度を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記有機溶媒は、エチレンカーボネートから略成る、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記有機溶媒は、エチレンカーボネートから略成り、かつ前記電解質は、前記有機溶媒１リットル当たり２から３モルまでの間のリチウム塩濃度を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記有機溶媒は、エチレンカーボネートから略成り、かつ前記電解質は、前記有機溶媒１リットル当たり２から４モルまでの間のリチウム塩濃度を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記アノードは、銅箔またはメッシュを含む集電体上にプレスされるリチウム金属箔である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記アノードは、銅箔またはメッシュを含むむき出しの集電体であり、リチウムは、続いて、前記バッテリの最初の充電中に前記むき出しの集電体上にめっきされる、請求項１〜の１５いずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記アノードは、０．１から１００ミクロンまでの範囲のリチウム箔厚さを有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記アノードは、５から５０ミクロンまでの範囲のリチウム箔厚さを有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記アノードは、１０から３０ミクロンまでの範囲のリチウム箔厚さを有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記カソードおよびアノードは、イオン伝導を許容しながら電気接触を防止する、液体電解質で浸漬される多孔質セパレータによって離して保持される、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記バッテリは、コイン、パウチ、プリズム、円筒または薄膜より成るグループから選択されるフォームファクタを有する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 前記有機溶媒は、リチウムクーロン効率を９５％超まで高めるように選択される、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のバッテリ。
- 電気化学セルであって、
作用電極としての銅箔と、
対電極としてのリチウム金属箔と、
リチウムイミド塩を含む液体電解質と、を含み、
前記電解質は、前記有機溶媒１リットル当たり少なくとも２モルのリチウム塩濃度を有する有機溶媒であり、
前記リチウムイミド塩、リチウムイミド塩濃度および前記有機溶媒は、前記銅箔上に３ｍＡｈ／ｃｍ２のリチウムを電気めっきし、かつ銅箔から前記リチウムを、電位が＋０．５Ｖに達するまで電気ストリッピングし、かつこのプロセスを０．７レートで少なくとも２０サイクル繰り返し、かつストリッピング対めっき容量比の平均を決定することによって測定されるリチウムのクーロン効率を、９５％超まで高めるように選択される、電気化学セル。 - 前記リチウムイミド塩および前記有機溶媒は、リチウムのクーロン効率を９７％超まで高めるように選択される、請求項２４に記載の電気化学セル。
- 前記リチウムイミド塩および前記有機溶媒は、リチウムのクーロン効率を９９％超まで高めるように選択される、請求項２４に記載の電気化学セル。
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