NL7906294A - ELECTROLYTIC ELEMENT AND CATHOD FOR IT. - Google Patents

ELECTROLYTIC ELEMENT AND CATHOD FOR IT. Download PDF

Info

Publication number
NL7906294A
NL7906294A NL7906294A NL7906294A NL7906294A NL 7906294 A NL7906294 A NL 7906294A NL 7906294 A NL7906294 A NL 7906294A NL 7906294 A NL7906294 A NL 7906294A NL 7906294 A NL7906294 A NL 7906294A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
voltage
cathode
phase
plateau
accumulator
Prior art date
Application number
NL7906294A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL187943C (en
NL187943B (en
Original Assignee
Rudolph Roland Haering James A
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CA333,423A external-priority patent/CA1114896A/en
Application filed by Rudolph Roland Haering James A filed Critical Rudolph Roland Haering James A
Publication of NL7906294A publication Critical patent/NL7906294A/en
Publication of NL187943B publication Critical patent/NL187943B/en
Application granted granted Critical
Publication of NL187943C publication Critical patent/NL187943C/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

4 *4 *

Rudolph Roland Haering, te North Vancouver, British Columbia, Canada*Rudolph Roland Haering, North Vancouver, British Columbia, Canada *

James Alexander Robert Stiles, te North Vancouver, British Columbia, Canada Klaus Brandt, te Vancouver, British Columbia, Canada.James Alexander Robert Stiles, of North Vancouver, British Columbia, Canada Klaus Brandt, of Vancouver, British Columbia, Canada.

Elektrolytisch element en kathode daarvoorElectrolytic element and cathode therefor

De uitvinding heeft betrekking op accumulatoren en in het bijzonder op een materiaal voor gebruik als kathode van een dergelijke accumulator of secundair elektrisch element. De uitvinding heeft ten doel te voorzien in een materiaal dat, bij gebruik als 5 kathode in een accumulator of secundaire elektrische cel een grote mate van omkeerbaarheid toelaat vanneer de cel herhaaldelijk wordt geladen en ontladen. Met name heeft de uitvinding ten doel te voorzien in een betrekkelijk goedkoop materiaal dat gemakkelijk kan worden bereid en toegepast als kathode in een accumulator.The invention relates to accumulators and in particular to a material for use as a cathode of such an accumulator or secondary electrical element. The object of the invention is to provide a material which, when used as a cathode in an accumulator or secondary electric cell, allows a high degree of reversibility when the cell is repeatedly charged and discharged. In particular, the object of the invention is to provide a relatively inexpensive material that can be easily prepared and used as a cathode in an accumulator.

10 Gevonden werd dat een lithiummolybdeen disulfide (Li^MoSg) verbinding bij gebruik alskathode in een accumulator met een lithiumanode een aantal verschillende werkfasen doorloopt.It has been found that a lithium molybdenum disulfide (Li ^ MoSg) compound when used as a cathode in a lithium anode accumulator goes through a number of different operating phases.

Tijdens ontlading van een nieuw vervaardigde accumulator (hierna aangeduid als "verkfase 1”) treden lithiumkationen binnenin 15 de kathode waardoor de concentratie aan lithium in de kathode wordt verhoogd. Gevonden werd dat de spanning van zo'n accumulator af neemt tijdens het ontladen tot aan een bepaald punt waar een plateau wordt bereikt. Het plateau is een gebied waar de spanning van de accumulator constant blijft terwijl de concentratie aan lithium in de kathode voort-20 gaat te stijgen. Als eenmaal een bepaalde concentratie aan lithium in de kathode is bereikt, zal de accumulator verder ontladen onder de, hierna als "werkfase 2" aangeduide, omstandigheden. In de werkfase 2 kan de spanning van de accumulator binnen zekere grenzen omkeerbaar worden verhoogd of verlaagd als de concentratie aan lithium in de kathode 25 overeenkomstig afneemt of stijgt. De werkwijze 2 overlapt het plateau vaar de overgang van fase 1 naar fase 2 plaats vindt, indie zin dat er in fase 2 concentraties aan lithium in de kathode worden waargenomen die gelijk zijn aan die welke worden waargenomen tijdens de overgang van 790 6 2 94 « 2 fase 1 naar fase 2, maar bij hogere spanningen dan waarbij de over gang plaats vindt. De overgang tussen fase 1 en fase 2 blijkt niet omkeerbaar te zijn over het plateau. Fase 2 vormt een werkfase waaraan de voorkeur wordt gegeven, vanwege de uitstekende omkeerbaarheid die wordt waargenomen 5 bij accumulatoren die zijn uitgevoerd met kathodes welke zo zijn -geconditioneerd dat ze werken in fase 2. Zoals hierna meer in detail wordt besproken wordt er, hoewel de eerste ontlading tot in fase 2 kan worden uitgevoerd bij kamertemperatuur (bijvoorbeeld bij circa 20°C), als de omzetting betrekkelijk snel geschiedt, in het algemeen de voorkeur 10 aan gegeven (en bij toepassing van betrekkelijk dikke kathodes kan het zelfs noodzakelijk zijn) bij een lagere temperatuur (bijvoorbeeld 0°C) te werken.During discharge of a newly manufactured accumulator (hereinafter referred to as "cross-phase 1"), lithium cations enter inside the cathode, increasing the concentration of lithium in the cathode. It has been found that the voltage of such accumulator decreases during discharge to a certain point where a plateau is reached The plateau is an area where the voltage of the accumulator remains constant as the concentration of lithium in the cathode continues to increase Once a certain concentration of lithium in the cathode is reached, the accumulator will continue to discharge under the conditions hereinafter referred to as "working phase 2." In working phase 2, the voltage of the accumulator may be reversibly increased or decreased within certain limits as the concentration of lithium in cathode 25 decreases or rises correspondingly. The method 2 overlaps the plateau before the transition from phase 1 to phase 2 takes place, if meaning that in phase 2 concentrations aa n Lithium in the cathode are observed equal to those observed during the transition from phase 190 to phase 2 to phase 2, but at higher voltages than at which the transition takes place. The transition between phase 1 and phase 2 appears not to be reversible across the plateau. Stage 2 represents a preferred stage of operation because of the excellent reversibility observed with accumulators equipped with cathodes which are conditioned to operate in stage 2. As discussed in more detail below, although the first discharge up to phase 2 can be performed at room temperature (for example at about 20 ° C), if the conversion is relatively fast, generally preferred (and when using relatively thick cathodes it may even be necessary) at operate at a lower temperature (e.g. 0 ° C).

Als men de spanning van een accumulator die werkt in fase 2, laat dalen tot een bepaald niveau, wordt een tweede plateau 15 bereikt op welk plateau de concentratie aan lithium in de kathode toeneemt bij constante spanning van de accumulator, tot een derde fase . (werkfase 3) wordt bereikt waar de spanning van de accumulator weer omkeerbaar kan worden gevarieerd als de concentratie aan lithium in de kathode toeneemt of afneemt. In de werkfase 3 kan de concentratie aan 20 lithium in de kathode worden verlaagd zodat ze overlapt met de waarden voor de lithiumconcentratie in de kathode die worden gevonden in de fase 2 en in het plateau waar de overgang van fase 2 in fase 3 plaats vindt.If the voltage of an accumulator operating in phase 2 is allowed to drop to a certain level, a second plateau 15 is reached on which plateau the concentration of lithium in the cathode increases with constant voltage of the accumulator, to a third phase. (working phase 3) is reached where the voltage of the accumulator can again be varied reversibly as the concentration of lithium in the cathode increases or decreases. In the working phase 3, the concentration of lithium in the cathode can be decreased so that it overlaps with the values for the lithium concentration in the cathode found in the phase 2 and in the plateau where the transition from phase 2 to phase 3 takes place.

Een accumulator die werkt in fase 3 blijkt niet zo goed reversibel te zijn als een accumulator die werkt in fase 2 en vertoont een neiging 25 om sneller zijn capaciteit te verliezen bij herhaald laden en ontladen.An accumulator operating in phase 3 does not appear to be as reversible as an accumulator operating in phase 2 and tends to lose its capacity more quickly with repeated charging and discharging.

Bij sommige toepassingen kan echter werken in fase 3 de voorkeur verdienen boven werken in fase 2, omdat de energiedichtheid in fase 3 aanzienlijk hoger is.However, in some applications, working in phase 3 may be preferable to working in phase 2, because the energy density in phase 3 is considerably higher.

Met de hier gebruikte uitdrukking "omkeerbaar” wordt 30 niet bedoeld een volmaakte, 100 % omkeerbaarheid.The term "reversible" as used herein does not mean perfect, 100% reversibility.

De uitvinding wordt hierna beschreven mede aan de hand Van de figuur die een grafiek weergeeft van representatieve eigenschappen van een accumulator met een kathode die ward bereid door op een substraat van aluminiumfoelie een molybdeendisulfide (MoSg) aan te brengen, met 35 een anode van lithiumfoelie en met een 1M oplossing van LiCIOin 790 6 2 94 * 3 * propyleencarbonaat als elektroliet. De spanning van de accumulator (gemeten in V) is op de ordinaat uitgezet tegen de vaarde "x" op de abscis, waarbij "x" de concentratie aan lithium aangeeft in de kathode van het secundaire element, welke de algemene formule LixMoS2 heeft.The invention is described below in part with reference to the figure, which shows a graph of representative properties of an accumulator with a cathode prepared by applying a molybdenum disulfide (MoSg) on an aluminum foil substrate, with an anode of lithium foil and with a 1M solution of LiCIOin 790 6 2 94 * 3 * propylene carbonate as electrolyte. The voltage of the accumulator (measured in V) is plotted on the ordinate against the value "x" on the abscissa, "x" indicating the concentration of lithium in the cathode of the secondary element, which has the general formula LixMoS2.

5 De figuur geeft typische eigenschappen weer van een accumulator of secundair element uitgerust met een lithiumanode en met een kathode, vervaardigd door molybdeendisulfide (MoS^) aan te brengen op een substraat van aluminiumfoelie. Met "x" wordt de concentratie aan lithium aangegeven in de kathode, welke concentratie toeneemt 10 als lithiumkationen tijdens het ontladen van de accumulator worden opgenomen in de kathode. Zoals hierna duidelijk zal worden, kunnen, hoewel de figuur typische resultaten weergeeft, de weergegeven eigenschappen in de praktijk enigszins variëren afhankelijk van allerlei parameters.The figure shows typical properties of an accumulator or secondary element equipped with a lithium anode and with a cathode, manufactured by applying molybdenum disulfide (MoS2) on a substrate of aluminum foil. "X" denotes the concentration of lithium in the cathode, which concentration increases as lithium cations are incorporated into the cathode during discharge of the accumulator. As will become apparent hereinafter, although the figure represents typical results, in practice the properties shown may vary slightly depending on various parameters.

15 Men ziet dat de accumulator bij het ontladen vanaf een beginspanning van meer dan 3V (3,3 V is in het algemeen een typische waarde) de weg AB doorloopt. Bij het ontladen langs deze weg worden lithiumkationen opgenomen in de kathode naarmate de spanning van de accumulator daalt, waardoor de concentratie aan lithium in de kathode 2o toeneemt zoals in de figuur is weergegeven. Uit de weg AB blijkt dat de spanning daalt van de beginwaarde van circa 3,3 V tot een plateau (de weg BD) terwijl de waarde van x overeenkomstig stijgt van 0 tot circa 0,2./Dit is een typisch voorbeeld van het gedrag bij kamertemperatuur. Gevonden werd echter dat bij lage temperaturen (bijvoorbeeld 0°C) 25 de weg AB veel stijler gaat lopen dan is weergegeven in de figuur, waarbij dan het punt B is gelegen op een punt waar x slechts iets groter is dan 0. In sommige gevallen werd bij ontladen bij kamertemperatuur een punt B gevonden dat ligt ter hoogte van een waarde x = 0,5. Ket kan echter zijn dat in dat geval er een zekere elektrolytische ontleding 30 heeft plaats gevonden of dat er wat verontreinigingen aanwezig waren.It can be seen that the accumulator, when discharged from an initial voltage of more than 3V (3.3V is generally a typical value), traverses path AB. When discharged in this way, lithium cations are incorporated into the cathode as the voltage of the accumulator drops, increasing the concentration of lithium in the cathode 20 as shown in the figure. The path AB shows that the voltage drops from the initial value of approximately 3.3 V to a plateau (the path BD) while the value of x correspondingly increases from 0 to approximately 0.2. / This is a typical example of the behavior at room temperature. However, it has been found that at low temperatures (for example 0 ° C) the road AB starts to run much steeper than is shown in the figure, in which case the point B is located at a point where x is only slightly greater than 0. In some cases when discharged at room temperature, a point B was found which is at a value x = 0.5. However, it may be that in that case some electrolytic decomposition has taken place or some impurities were present.

De fysische struktuur van een kathode die een variatie in de accumulatorspanning meebrengt bij lithiumconcentraties in de kathode die worden beheersd door de weg AB, waarbij prat B ligt bij waarde van x variërend van een waarde iets groter dan 0 tot x - 0,5, wordt aangeduid 35 als "fase 1".The physical structure of a cathode involving a variation in the accumulator voltage at lithium concentrations in the cathode controlled by the path AB, where talk B is at a value of x ranging from a value slightly greater than 0 to x - 0.5, becomes referred to as "phase 1".

790 62 94 k790 62 94 k

Als men de spanning van een accumulator die werkt in fase 1 laat afnemen langs de weg AB, wordt een plateau, in de figuur aangeduid met de weg BD, bereikt. In de figuur ligt dit plateau bij circa 1,0 V - in de praktijk zal dit plateau bij kamertemperatuur 5 in het algemeen liggen bij een spanning tussen 0,9 en circa 1,1 V, maar het kan bij zeer lage temperaturen zelfs liggen bij een spanning van circa 0,7 V.If the voltage of an accumulator operating in phase 1 is allowed to decrease along the road AB, a plateau, indicated in the figure by the road BD, is reached. In the figure, this plateau is at approximately 1.0 V - in practice, this plateau will generally be at room temperature at a voltage between 0.9 and approximately 1.1 V at room temperature 5, but it may even lie at very low temperatures at a voltage of approximately 0.7 V.

Hoewel het plateau in de figuur begint bij x- 0,2, zal het duidelijk zijn uit het voorgaande dat in de praktijk het 10 plateau kan beginnen bij waarden voor xdLe slechts iets groter zijn dan 0,5 tot waarden van x * 0,5.Although the plateau in the figure starts at x - 0.2, it will be clear from the foregoing that in practice the plateau can start at values for xdLe only slightly greater than 0.5 up to values of x * 0.5 .

Het plateau BD eindigt in de figuur bij een punt waarvoor geldt x is circa 1,0. In de praktijk kan dit eindpunt zelfs optreden bij waarden voor x van circa 1,5. De reden van deze variaties 15 is niet geheel duidelijk, maar wellicht vallen deze variaties toe te schrijven aan onbekende verontreinigingen in de kathode. Het plateau BD in de figuur geeft een gebied aan waar de accumulator werkt bij een betrekkelijk constante spanning van circa 1,0 V, terwijl de concentratie aan lithium in de kathode, weergegeven met de waarde x, tijdens het 20 ontladen van de accumulator toeneemt.The plateau BD ends in the figure at a point for which x is approximately 1.0. In practice, this endpoint can even occur with values for x of approximately 1.5. The reason for these variations is not entirely clear, but perhaps these variations are due to unknown impurities in the cathode. The plateau BD in the figure indicates an area where the accumulator operates at a relatively constant voltage of about 1.0 V, while the concentration of lithium in the cathode, represented by the value x, increases during the discharge of the accumulator.

Zoals in de figuur is weergegeven gaat, als men een accumulator die werkt in het plateau BD, verder laat ontladen, wanneer eenmaal een lithiumconcentratie in de kathode is bereikt waarvoor geldt x = circa 1,0, de accumulator verder ontladen waarbij hij de weg DE 25 doorloopt. De ontlading van de accumulator kan op elk punt langs de weg DE worden gestopt en de accumulator kancharna praktisch omkeerbaar weer worden opgeladen waarbij de weg EC wordt doorlopen. De fysische struktuur van een kathode die een variatie in de spanning van een accumulator geeft wanneer de lithiumconcentratie van de kathode wordt bepaald 30 door de weg CE in de figuur, aangeduid met "fase,2" en het ontladen van de accumulator waarbij de weg CE wordt doorlopen wordt aangeduid als "werkfase 2", Als eenmaal werkfase 2 is bereikt, zal de accumulator niet weer rechtstreeks vanuit fase 2 terugkeren op het plateau BD.As shown in the figure, if an accumulator operating in the plateau BD is further discharged, once a lithium concentration in the cathode is reached for which x = approximately 1.0, the accumulator is further discharged, the path DE 25 continues. The discharge of the accumulator can be stopped at any point along the road DE and the accumulator kancharna can be recharged in a practically reversible manner, traversing the road EC. The physical structure of a cathode giving a variation in the voltage of an accumulator when the lithium concentration of the cathode is determined by the pathway CE in the figure, indicated by "phase, 2" and the discharge of the accumulator with the pathway CE is referred to as "work phase 2". Once work phase 2 is reached, the accumulator will not return directly from phase 2 to the plateau BD.

Ook nu wordt echter opgemerkt dat, hoewel de figuur 35 representatief is voor de optredende verschijnselen, er in de praktijk 790 6 2 94 5 variaties worden waargenomen. Zoals in de figuur is weergegeven daalt bij het volgen van de weg DE de spanning van een beginwaarde van circa 1,0 tot circa 0,55 V terwijl de waarde van x toeneemt van circa 1 tot circa 1,5. Evenzo daalt volgens de figuur, bij het doorlopen 5 van de weg CE de spanning van circa 2,7 V tot circa 0,55 V als x toeneemt van circa 0,2 tot circa 1,5. In de praktijk is voor gegeven spanningen de waargenomen waarde van x echter enigszins variabel. Bijvoorbeeld kan punt C (spanning circa 2,7 V) liggen tussen het punt waar x iets groter is dan 0 (bij lage temperatuur) tot het punt waar x circa 0,5 is.It is also noted, however, that although Figure 35 is representative of the phenomena occurring, in practice 790 6 2 94 5 variations are observed. As shown in the figure, when following the path DE, the voltage drops from an initial value of about 1.0 to about 0.55 V while the value of x increases from about 1 to about 1.5. Likewise, according to the figure, when traveling through the road CE, the voltage drops from about 2.7 V to about 0.55 V as x increases from about 0.2 to about 1.5. In practice, for given voltages, the observed value of x is somewhat variable. For example, point C (voltage about 2.7 V) can range from the point where x is slightly greater than 0 (at low temperature) to the point where x is about 0.5.

10 Punt D (spanning circa 1,0 V) kan liggen tussen het punt waarvoor geldt x is circa 1,0 tot het punt waarvoor geldt x is circa 1,6.10 Point D (voltage approximately 1.0 V) can lie between the point for which x is approximately 1.0 to the point for which x is approximately 1.6.

Punt E (spanning circa 0,55 V) kan liggen tussen het punt waarvoor x = circa 1,3 en het punt waarvoor x 3 circa 2,0. In alle gevallen helt de weg CE echter schuin naar rechts omlaag. De reden van de genoemde 15 variaties is niet duidelijk, maar ook nu kan deze wellicht het gevolg zijn van onbekende verontreinigingen in de kathode. Opgemerkt wordt voorts dat de genoemde waarneming werden gedaan bij kamertemperatuur.Point E (voltage approximately 0.55 V) may lie between the point for which x = approximately 1.3 and the point for which x 3 approximately 2.0. In all cases, however, the road CE slopes downwards to the right. The reason for the aforementioned variations is not clear, but even now it may be due to unknown impurities in the cathode. It is further noted that the said observations were made at room temperature.

Bij lagere temperaturen zijn de gemeten spanningen voor een gegeven waarde van x in het algemeen wat lager. De spanning van 0,55 V die 20 in de figuur geldt voor punt E (en voor de weg EG die hierna wordt besproken) is typerend voor de situatie bij kamertemperatuur, maar in het algemeen kan de betreffende spanning variëren van circa 0,4 V - tot circa 0,6 V.At lower temperatures, the measured voltages for a given value of x are generally somewhat lower. The voltage of 0.55 V which applies in the figure for point E (and for the path EG discussed below) is typical for the situation at room temperature, but in general the respective voltage may vary from approximately 0.4 V - up to approximately 0.6 V.

Waargenomen werd dat de meest betrouwbare omkeerbare 25 werking van de accumulator optreedt als de accumulator is voorzien van een kathode die zo is geconditioneerd dat hij werkt in fase 2, terwijl verder werd vastgesteld dat de meest betrouwbare omkeerbare werking in fase 2 optreedt langs de weg CD, Gevonden werd dat, als een accumulator die werkt in fase 2 wordt ontladen langs de weg CE, de 30 omkeerbaarheid achteruitgaat als de spanning van de accumulator daalt beneden een waarde van circa 1V. Omdat de omkeerbaarheid van de accumulator in fase 2 afneemt als de accumulator wordt ontladen tot beneden een spanning van circa 1V, wordt er de voorkeur aan gegeven dat het werken in fase 2 beperkt blijft tot de weg CD, door de spanning van de accumula-35 tor in de gaten te houden en zo weer opladen tot boven een spanning 790 62 94 *· 6 van circa 2,7 V te vermijden en ontladen van de accumulator tot een spanning van minder dan 1V te vermijden.It was observed that the most reliable reversible action of the accumulator occurs when the accumulator has a cathode conditioned to operate in phase 2, while it was further found that the most reliable reversible action in phase 2 occurs along the CD It has been found that when an accumulator operating in phase 2 is discharged along the road CE, the reversibility deteriorates when the voltage of the accumulator drops below a value of about 1V. Since the reversibility of the accumulator in phase 2 decreases when the accumulator is discharged below a voltage of about 1V, it is preferred that operation in phase 2 be limited to the path CD, due to the voltage of the accumula-35 tor to recharge above a voltage of 790 62 94 * · 6 of approximately 2.7 V and avoid discharging the accumulator to a voltage of less than 1 V.

Als men de spanning van een accumulator met een in fase 2 verkende kathode laat dalen langs de veg Ce tot circa 0,55 V 5 (velke spanning zoals hiervoor opgemerkt typisch is voor deze toestand) wordt een tweede plateau, aangegeven door het gedeelte EG bereikt (bij een lithiumconcentratie in de kathode circa x = 1,5 voor het in de figuur weergegeven representatieve geval) over welk plateau een overgang optreedt van fase 2 naar een derde fase bij een betrekkelijk 10 constante potentiaal terwijl de concentratie van lithium in de kathode weergegeven door x toeneemt tot een waarde van x = circa 2,8. Er wordt de voorkeur aangegeven om de waarde van x gelijk te houden aan of lager te houden dan circa 3 bij het in de praktijk brengen van de uitvinding.If the voltage of an accumulator with a cathode explored in phase 2 is dropped along the veg Ce to about 0.55 V 5 (each voltage as noted above is typical for this condition), a second plateau, indicated by the portion EG, is reached (at a lithium concentration in the cathode approximately x = 1.5 for the representative case shown in the figure) over which plateau a transition occurs from phase 2 to a third phase at a relatively constant potential while the concentration of lithium in the cathode is shown increases by x to a value of x = approximately 2.8. It is preferred to keep the value of x equal to or less than about 3 when practicing the invention.

Als men een accumulator die werkt op het plateau EG laat 15 voortgaan met ontladen blijkt als eenmaal een lithiumconcentratie in de kathode aangegeven door een waarde van x = circa 2,8 is bereikt, de accumulator verder te ontladen volgens de weg GH. Het ontladen van de accumulator kan op elk punt langs de weg worden gestopt. De accumulator kan dan weer worden opgeladen waarbij de weg HF wordt doorlopen. De 20 fysische struktuur van een kathode die een variatie in de accumulator-spanning geeft bij variërende lithiumconcentraties in de kathode, welke wordt bepaald door de weg FH in de figuur, wordt aangeduid als "fase 3" en het omkeerbaar laden en ontladen van de accumulator waarbij de weg FH wordt doorlopen wordt aangeduid als "werken in fase 3”.If an accumulator operating on the plateau EG is allowed to continue discharging, once a lithium concentration in the cathode indicated by a value of x = about 2.8 has been reached, it is found that the accumulator is further discharged according to the path GH. Discharging the accumulator can be stopped at any point along the road. The accumulator can then be recharged and the path HF is traversed. The physical structure of a cathode giving a variation in the accumulator voltage at varying lithium concentrations in the cathode, which is determined by the path FH in the figure, is referred to as "phase 3" and the reversible charging and discharging of the accumulator where the road FH is passed is indicated as "working in phase 3".

25 Als eenmaal de toestand van werken in fase 3 is bereikt, zal de accumulator niet weer rechtstreeks vanuit fase 3 op het plateau EG komen.Once the state of working in phase 3 has been reached, the accumulator will not return directly from phase 3 to the plateau EG.

Het punt H in de figuur geeft niet de onderste grens weer voor het vermogen tot ontladen van de accumulator. Er werd echter een wezenlijke achteruitgang in het gedrag van een accumulator waargenomen 30 die in fase 3 werd ontladen tot beneden een spanning van circa 0,3 V. Gemeend wordt dat deze achteruitgang in de werking verband houdt met een diffusie van lithiumionen in 1st aluminiumsubstraat van de kathode, leidend tot de vorming van een lithium-aluminiumlegering.Point H in the figure does not represent the lower limit for the accumulator discharge power. However, a substantial deterioration in the behavior of an accumulator was observed that was discharged in phase 3 below a voltage of about 0.3 V. It is believed that this deterioration in operation is related to a diffusion of lithium ions into 1st aluminum substrate of the cathode leading to the formation of a lithium aluminum alloy.

Gemeend wordt dat werken in fase 3 niet zo betrouwbaar 35 omkeerbaar is als werken in fase 2. Verder zijn aanvragers er niet in 790 62 94 7 geslaagd in fase 3 accumulator spanningen te bereiken die net zo hoog zijl als de spanningen welke worden bereikt bij werken met de accumulator in fase 1 of fase 2. Zoals eerder gezegd betekent dit echter niet dat werken in fase 3 altijd ongewenst is. De energiedichtheid van een accumulator in 5 fase 3 is aanzienlijk hoger dan de energiedichtheid van een accumulator in fase 2. In gevallen dat de eisen ten aanzien van de energiedichtheid belangrijker zijn dan een betere omkeerbaarheid en betere spannings-eigenschappen kan werken in fase 3 dan ook meer gewenst zijn dan werken in fase 2.It is believed that working in phase 3 is not as reliably reversible as working in phase 2. Furthermore, applicants have failed in phase 790 62 94 7 to achieve accumulator voltages that are as high as the voltages achieved when working with the accumulator in phase 1 or phase 2. As said before, this does not mean that working in phase 3 is always undesirable. The energy density of an accumulator in phase 3 is significantly higher than the energy density of an accumulator in phase 2. In cases where energy density requirements are more important than better reversibility and better voltage properties can work in phase 3 are more desirable than working in phase 2.

10 Gevonden werd dat, als een accumulator die werkt in fase 3 langzaam wordt opgeladen er een overgang zal optreden van fase 3 naar fase 2, als een accumulatorspanning wordt bereikt van circa 2,3 V.It has been found that if an accumulator operating in phase 3 is charged slowly there will be a transition from phase 3 to phase 2 when an accumulator voltage of approximately 2.3 V is reached.

Er werd een achteruitgang in de omkeerbaarheid van de accumulator bij werken in fase 2 en in fase 3 waargenomen als men de 15 accumulatorspanning laat dalen tot beneden circa 1 V. Gemeend wordt dat deze achteruitgang in eigenschappen het gevolg kan zijn van ontleding van de elektroliet van de accumulator. Gemeend wordt dat, als het probleem van de instabiliteit van de elektroliet kan worden overwonnen, men een uitstekende omkeerbaarheid zal waarnemen over het gehele gebied van fase 20 2 en dat een verbeterde omkeerbaarheid zal kunnen worden waargenomen bij verken in fase 3.A deterioration in the reversibility of the accumulator when operating in phase 2 and in phase 3 was observed when the accumulator voltage was dropped below about 1 V. It is believed that this deterioration in properties may be due to decomposition of the electrolyte of the accumulator. It is believed that if the problem of electrolyte instability can be overcome, excellent reversibility will be observed throughout the phase 20 2 region and improved reversibility can be observed upon phase 3 exploration.

Rontgendiffraktie-analyse leert dat de struktuur van de kathode in fase 2 een gelaagde struktuur is met een andere kristal-symmetrie dan de struktuur die optreedt in fase 1.X-ray diffraction analysis shows that the structure of the cathode in phase 2 is a layered structure with a different crystal symmetry than the structure that occurs in phase 1.

25 Voorbeeld IExample I

Op de volgende wijze werd een accumulator of secundaire elektrische cel geconstrueerd:An accumulator or secondary electric cell was constructed in the following manner:

De kathode bestond uit een stuk aluminiumfoelie van 2 2 circa 6 cm waarop 3 mg/cm MoS^ was afgezet. De anode was een stuk 30 lithiumfoelie van overeenkomstige afmetingen. De elektroden werden gescheiden door een scheidingsorgaan van polypropeen dat was vervaardigd met een elektroliet bestaande uit 0,7 M LiBr in propyleencarbonaat (PC). De accumulator werd door fase 1 ontladen met een stroomsterkte van 1mA en verder ontladen door een eerste spanningsplateau bij circa 1,1 V totdat de 35 kathode was overgegaan in fase 2, Daarna werd de accumulator meer dan 790 62 94The cathode consisted of a piece of aluminum foil of about 2 cm 2 on which 3 mg / cm MoS 2 was deposited. The anode was a piece of lithium foil of similar dimensions. The electrodes were separated by a polypropylene separator made with an electrolyte consisting of 0.7 M LiBr in propylene carbonate (PC). The accumulator was discharged through phase 1 with a current of 1mA and further discharged through a first voltage plateau at approximately 1.1 V until the cathode passed into phase 2, then the accumulator became more than 790 62 94

IfIf

XX

8 honderd maal geladen en ontladen in fase 2 met een stroomsterkte van 10mA, tussenspanningen die tot 2,7 V bedroegen wat correspondeert met een fase 2-kathode die volledig is geladen en een spanning van 1,0 V. De capaciteit van de accumulator kwam overeen met 1 elektron per MoS^-5 molekuul (Δχ = 1).8 hundred times charged and discharged in phase 2 with a current of 10mA, intermediate voltages up to 2.7 V corresponding to a phase 2 cathode fully charged and a voltage of 1.0 V. The capacity of the accumulator came corresponds to 1 electron per MoS ^ -5 molecule (Δχ = 1).

Voorbeeld IIExample II

Er werd voorzien in een op soortgelijke wijze opgebouwd secundair elektrolyt!sch element als beschreven in voorbeeld I, met 2 dien verstande dat de kathode nu slechts was bedekt met 0,3 mg/cm 10 MoSg. De kathode werd in de fase 3-toestand gebracht door het element te ontladen zowel door het eerste spanningsplateau heen tot in fase 2 en verder door een tweede spanningsplateau heen liggende bij circa 0,55 V tot fase 3 was bereikt. De ontlaadstroom bedroeg 1 mA. Het element werd daarna meer dan honderd maal geladen en ontladen tussen een spanning 15 van 2,¾ V (wat cojfèspondeert met een volledig geladen kathode in fase 3) en 1,0 V, met een stroomsterkte van 1 mA. De capaciteit van het element kwam overeen met 1,5 + 0,2 elektronen per MoSg molekuul (Δχ ci 1,5 + 0,2)A secondary electrolytic element similar to that described in Example 1 was provided, except that the cathode was now only covered with 0.3 mg / cm @ 10 MoSg. The cathode was brought into the phase 3 state by discharging the element both through the first voltage plateau into phase 2 and further through a second voltage plateau at approximately 0.55 V until phase 3 was reached. The discharge current was 1 mA. The element was then charged and discharged more than a hundred times between a voltage of 2.1 V (which coincides with a fully charged cathode in phase 3) and 1.0 V, with a current of 1 mA. The capacity of the element corresponded to 1.5 + 0.2 electrons per MoSg molecule (Δχ ci 1.5 + 0.2)

Het element werd enkele malen geladen en ontladen tussen een spanning van 2,k V en 0,5 V. De capaciteit van het element kwam in dit 20 geval overeen met 2 + 0,2 elektronen per MoSg molekuul (Δχ* 2 + 0,2). Voorbeeld IIIThe element was charged and discharged several times between a voltage of 2.1 V and 0.5 V. The capacitance of the element in this case corresponded to 2 + 0.2 electrons per MoSg molecule (Δχ * 2 + 0, 2). Example III

Het element van voorbeeld II werd langzaam (met een stroomsterkte van circa 100 mp A) geladen tot 2,7 V. Het bleek dat de kathode na het op deze wijze opladen weer was omgezet in de fase 2-25 toestand.The element of Example II was slowly charged (with a current of about 100 mp A) to 2.7 V. It was found that after charging in this manner, the cathode was converted back to the phase 2-25 state.

Voorbeeld IVExample IV

Er werd op de volgende wijze een secundair elektrisch element opgebouwd.A secondary electrical element was built up in the following manner.

22

De kathode bestond uit 1,3 cm aluminiumfoelie waarop 2 30 0,5 mg/cm MoSg was afgezet. De anode bestond uit een struk lithium- foelie van dezelfde afmetingen dat op een rooster van geexpandeerd nikkel was gedrukt. De elektrodes werden in een elektroliet gehangen die bestond uit 0,7 M LiBr in PC, welke zich bevond in een bekerglas van 50 ml. Via een neopreenstop werd in het bekerglas een argonatmosfeer 35 gebracht. Dit element werd geconditioneerd door het eerst met een stroom- 790 6 2 94 9 sterkte van 100 jx A te ontladen en werd daarna achtentwintig maal in de fase 2 toestand geladen en ontladen tussen een spanning van 2,7 V en een spanning van 1V, met een stroomsterkte van 100 jik. Het element werd daarna verder ontladen tot het in fase 3 kwam waar het 5 tienmaal werd onderworpen aan een laad- en ontlaadcyclus tussen een spanning van 2th V en 0,5 V.The cathode consisted of 1.3 cm aluminum foil on which was deposited 0.5 mg / cm MoSg. The anode consisted of a strut of lithium foil of the same dimensions printed on an expanded nickel grid. The electrodes were suspended in an electrolyte consisting of 0.7 M LiBr in PC contained in a 50 ml beaker. An argon atmosphere was introduced into the beaker via a neoprene stopper. This element was conditioned by first discharging with a current of 100 µm A and then charged twenty-eight times in the phase 2 state and discharged between a voltage of 2.7 V and a voltage of 1V, with an amperage of 100 jik. The element was then further discharged until it entered phase 3 where it was subjected to a charge and discharge cycle ten times between a voltage of 2th V and 0.5V.

Hoewel de eerste ontlading ter bereiking van de gewenste conditionering in de voorgaande voorbeelden werd uitgevoerd bij kamer-temperatuur (circa 20°C) waarbij goede resultaten werden verkregen, 10 wordt het in het algemeen gunstig geacht een element af te koelen voor de conditionerende ontlading. Anders kunnen er problemen optreden met ontleding van elektroliet. Be kathodes in de voorgaande voorbeelden waren betrekkelijk dun en het was mogelijk om de conditionerende ontlading betrekkelijk snel uit te voeren bij kamertemperatuur zonder ontwikkeling 15 van een wezenlijke temperatuurgradient inde kathode. Bij dikkere kathodes wordt het echter meer gewenst om te koelen. Bij 10 mg/cm MoSg blijkt koelen essentieel te zijn. Hoewel koeltemperaturen van zelfs -20°C zijn gebruikt, blijkt een temperatuur van 0°C volkomen bevredigend te zijn voor kathodes met een bekledingslaag in een laaggewicht tot 20 circa 20 mg/cm MoSg toe.Although the first discharge to achieve the desired conditioning in the previous examples was performed at room temperature (about 20 ° C) to obtain good results, it is generally considered beneficial to cool an element for the conditioning discharge. Otherwise, problems with electrolyte decomposition can occur. The cathodes in the previous examples were relatively thin and it was possible to perform the conditioning discharge at room temperature relatively quickly without developing an essential temperature gradient in the cathode. However, with thicker cathodes it becomes more desirable to cool. At 10 mg / cm MoSg, cooling appears to be essential. Although cooling temperatures as low as -20 ° C have been used, a temperature of 0 ° C has been found to be quite satisfactory for cathodes with a coating layer in a low weight up to about 20 mg / cm MoSg.

De fase-werking kan ook worden bereikt als het MoSg partieel wordt geoxydeerd ror MoOg. Partieel oxyderen tot MoOg kan de geleidbaarheid verbeteren zonder een ernstig verlies aan capaciteit. Voorbeeld VPhase action can also be achieved if the MoSg is partially oxidized to MoOg. Partial oxidation to MoOg can improve conductivity without a serious loss of capacity. Example V

25 Er werd op de volgende wijze een secundair elektrisch element vervaardigd met een kathode die MoSg bevatte datpartieel was geoxydeerd tot MoOg.A secondary electrical element was prepared in the following manner with a cathode containing MoSg partially oxidized to MoOg.

(a) MoSg poeder met een gemiddelde deeltjesdiameter van circa 20 jxm. werd in een volumeverhouding 1:1 gemengd met propyleenglycol 30 en een laag van de verkregen suspensie werd aangebracht op een substraat van aluminiumfoelie.(a) MoSg powder with an average particle diameter of about 20 µm. was mixed 1: 1 by volume with propylene glycol 30 and a layer of the resulting suspension was applied to a substrate of aluminum foil.

(b) het substraat met de opgebrachte laag weid in een atmosfeer die circa 0,U mol % zuurstof in stikstof bevatte gedurende circa 10 min. bij 58cPc gebakken, waarna een kathode was verkregen die 35 circa 20 mol % MoOg en circa 80 mol % MoSg bevatte.(b) graze the substrate with the applied layer in an atmosphere containing about 0.1 mol% oxygen in nitrogen baked at 58 ° C for about 10 minutes, after which a cathode was obtained containing about 20 mol% MoOg and about 80 mol% MoSg contained.

790 6 2 94 10790 6 2 94 10

Er werd een elektrische cel vervaardigd onder toepassing van twee roestvast stalen flenzen gescheiden door een afsluit 0-ring van neopreenrubber. De anode bestond uit een plaatje lithium 2 met een oppervlakte van 6 cm . Er werd een stuk van de op de hiervoor 2 5 beschreven wijze vervaardigde kathode met een oppervlakte van 6 cm (waarop circa b3 mg van het partieel geoxydeerde MoSg waren aangebracht) gebruikt als kathode voor het element. Een poreuze scheidingsplaat van polypropeen die was verzadigd met een 1 m oplossing van lithiumper-chloraat in propyleencarbonaat werd tussen de anode en de kathode 10 geplaatst.An electric cell was fabricated using two stainless steel flanges separated by a neoprene rubber sealing O-ring. The anode consisted of a 6 cm lithium 2 plate. A piece of the 6 cm surface cathode prepared in the manner described above (to which approximately b3 mg of the partially oxidized MoSg was applied) was used as the cathode for the element. A polypropylene porous separator plate saturated with a 1 m solution of lithium perchlorate in propylene carbonate was placed between the anode and the cathode.

Het nieuw vervaardigde element werd geconditioneerd door het eerst met een stroomsterkte van 4 mA te ontladen tot een lagere af snijspanning van circa 0,85 V. Tijdens deze eerste ontlading daalde de celspanning in circa 20 min. tot een plateau bij circa 1 V en ze daalde 15 daarna geleidelijk aan lineair in nog eens 2 uur tot circa 0,85 V.The newly manufactured element was conditioned by first discharging with a current of 4 mA to a lower cut-off voltage of approximately 0.85 V. During this initial discharge, the cell voltage dropped to a plateau at approximately 1 V in approximately 20 min. 15 then gradually declined linearly in an additional 2 hours to approximately 0.85 V.

Het zo vervaardigde en geconditioneerde element werd onderworpen aan 66 ontlaad-laadcycli waarbij een laad- en ontlaadstroomsterkte werd toegepast van U mA en werd geladen en ontladen tussen een minimumspanning van circa 0,85 V en een maximumspanning van circa 2,7 V.The element so manufactured and conditioned was subjected to 66 discharge-charge cycles using a charge and discharge current of U mA and charged and discharged between a minimum voltage of about 0.85 V and a maximum voltage of about 2.7 V.

20 790 62 9420 790 62 94

Claims (15)

1. Elektrolytisch element omvattende een lithiumanode, een niet-waterhoudende elektrolyt en een kathode, met het kenmerk, dat de kathode een materiaal omvat met de chemische 5 formule waarin 0 < x £ 3 is, en de kathode zo is geconditioneerd dat hij geschikt is voor omkeerbaar laden en ontladen, door het element te ontladen tot een eerste spanningsplateau het element verder te ontladen over dat eerste spanningsplateau en het element verder te ontladen tot een spanning beneden de spanningswaarde van het eerste 10 spanningsplateau maar van niet minder dan 0,6 V.An electrolytic element comprising a lithium anode, a non-aqueous electrolyte and a cathode, characterized in that the cathode comprises a material of the chemical formula wherein 0 <x £ 3, and the cathode is conditioned to be suitable for reversible charging and discharging, by discharging the element to a first voltage plateau, further discharging the element over that first voltage plateau and further discharging the element to a voltage below the voltage value of the first voltage plateau but not less than 0.6 V . 2. Elektrolytisch element volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste spanningsplateau ligt bij een spanning tussen 0,7 V en 1,1 V.Electrolytic element according to claim 1, characterized in that the first voltage plateau is at a voltage between 0.7 V and 1.1 V. 3. Elektrolytisch element volgens conclusie 1 15 of 2, met het kenmerk, dat het eerste spanningsplateau ligt tussen 0,9 V en 1,1 V.Electrolytic element according to claim 1, 15 or 2, characterized in that the first voltage plateau is between 0.9 V and 1.1 V. 4. Elektrolytisch element volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het element na het conditioneren is opgeladen tot een maximale spanning van cirka 2,7 V.Electrolytic element according to one of the preceding claims, characterized in that the element is charged after conditioning to a maximum voltage of approximately 2.7 V. 5. Elektrolytisch element volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het ontladen plaats vond terwijl het element zich op een lage temperatuur beneden kamertemperatuur bevond.Electrolytic element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the discharge took place while the element was at a low temperature below room temperature. 6. Elektrolytisch element volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat het ontladen plaats vond bij een temperatuur tussen 25 0°C en -20°C.6. Electrolytic element according to claims 1-3, characterized in that the discharge took place at a temperature between 25 ° C and -20 ° C. 7. Elektrolytisch element volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de kathode na het ontladen tot het eerste spanningsplateau verder werd geconditioneerd door het element te ontladen tot een tweede spanningsplateau gelegen beneden het eerste spanningsplateau en 30 het element verder werd ontladen over dat tweede spanningsplateau en verder werd ontladen tot een spanning gelegen beneden de waarde van het tweede spanningsplateau maar van niet minder dan 0,3 V.7. Electrolytic element according to claims 1-3, characterized in that after discharge to the first voltage plateau the cathode was further conditioned by discharging the element to a second voltage plateau located below the first voltage plateau and the element was further discharged over that second voltage plateau and further was discharged to a voltage below the value of the second voltage plateau but not less than 0.3 V. 8. Elektrolytisch element volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het eerste spanningsplateau ligt bij een spanning 35 tussen 0,7 V en 1,1 V en dat het tweede spanningsplateau ligt bij een ·* w s- I 790 62 94 .9 spanning tussen 0,4 V en 0,6 V.Electrolytic element according to claim 7, characterized in that the first voltage plateau is at a voltage of between 0.7 V and 1.1 V and that the second voltage plateau is at a * 7 s s 790 62 94 .9 voltage between 0.4 V and 0.6 V. 9. Elektrolytisch·'.element volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat het eerste spanningsplateau ligt bij een spanning tussen 0,9 V en 1,1 V en dat het tweede spanningsplateau ligt 5 bij een spanning tussen 0,45 V en 0,55 V.9. Electrolytic element according to claim 7 or 8, characterized in that the first voltage plateau is at a voltage between 0.9 V and 1.1 V and the second voltage plateau is at a voltage between 0.45 V and 0.55 V. 10. Elektrolytisch element volgens conclusie 7, 8 of 9, met het kenmerk, dat het ontladen plaatsvond terwijl het element zich op een lage temperatuur beneden kamertemperatuur bevond.Electrolytic element according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the discharge took place while the element was at a low temperature below room temperature. 11. Elektrolytisch element volgens conclusie 7, 10. of 9, met het kenmerk, dat het ontladen plaatsvond terwijl het element zich op een temperatuur bevond tussen 0°C en -20 °C.Electrolytic element according to claim 7, 10. or 9, characterized in that the discharge took place while the element was at a temperature between 0 ° C and -20 ° C. 12,Elektrolytisch element omvattende een lithiumanode, een niet-waterhoudende elektrolyt en een kathode, met het kenmerk, dat de kathode een materiaal omvat met de formule 15 Li MoS , waarin 0 < x< 2, welke kathode reversibel laden en ontladen van X ύ — het element mogelijk maakt tussen spanning van cirka 2,7 V en 0,8 V, waarbij x een waarde bereikt van minder dan 2 groter dan 1 bij ontladen van het element tot een spanning van cirka 0,8 V.Electrolytic element comprising a lithium anode, a non-aqueous electrolyte and a cathode, characterized in that the cathode comprises a material of the formula Li Li MoS, wherein 0 <x <2, which cathode reversibly charges and discharges X ύ - allows the element to be between a voltage of about 2.7 V and 0.8 V, where x reaches a value of less than 2 greater than 1 when the element is discharged to a voltage of about 0.8 V. 13. Elektrolytisch element omvattende een 20 lithiumanode, een niet-waterhoudende elektrolyt en het kathode, met het kenmerk, dat de kathode een materiaal omvat met de formule Li MoS„ waarin 0<x<3, en de kathode reversibel laden en ontladen van het element mogelijk maakt tussen de spanningen van 2,4 V en 0,5 V, waarbij x een waarde bereikt in de buurt van of ongeveer gelijk aan 3 25 bij ontladen van het element tot een spanning van cirka 0,5 V.13. Electrolytic element comprising a lithium anode, a non-aqueous electrolyte and the cathode, characterized in that the cathode comprises a material of the formula Li MoS ™ in which 0 <x <3, and the cathode reversibly charges and discharges the element between the voltages of 2.4 V and 0.5 V, where x reaches a value close to or approximately equal to 3 when discharging the element to a voltage of about 0.5 V. 14. Elektrolytisch element volgens conclusie 1-6 of 12, met het kenmerk, dat het MoS^ partieel geoxydeerd is tot MoC^·Electrolytic element according to claims 1 to 6 or 12, characterized in that the MoS 1 is partially oxidized to MoC 2 15. Elektrolytisch element volgens conclusie 7-11 of 13, met het kenmerk, dat het MoS^ partieel is geoxydeerd tot MoO^. 30 Q \ 790 6 2 94Electrolytic element according to claims 7-11 or 13, characterized in that the MoS 2 is partially oxidized to MoO 2. 30 Q \ 790 6 2 94
NLAANVRAGE7906294,A 1978-08-21 1979-08-20 METHOD FOR CONDITIONING A SECONDARY ELEMENT INCLUDING A LITHIUM ANODE, A NON-AQUEOUS ELECTROLYTE AND A METAL CHALCOGENIDE CATHODE NL187943C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US93538578A 1978-08-21 1978-08-21
US93538578 1978-08-21
CA333,423A CA1114896A (en) 1978-08-21 1979-08-14 Lithium molybdenum disulphide battery cathode
CA333423 1979-08-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL7906294A true NL7906294A (en) 1980-02-25
NL187943B NL187943B (en) 1991-09-16
NL187943C NL187943C (en) 1992-02-17

Family

ID=25668951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NLAANVRAGE7906294,A NL187943C (en) 1978-08-21 1979-08-20 METHOD FOR CONDITIONING A SECONDARY ELEMENT INCLUDING A LITHIUM ANODE, A NON-AQUEOUS ELECTROLYTE AND A METAL CHALCOGENIDE CATHODE

Country Status (5)

Country Link
DE (1) DE2933738C2 (en)
FR (1) FR2434491A1 (en)
GB (1) GB2029081B (en)
IT (1) IT1164041B (en)
NL (1) NL187943C (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2493607A2 (en) * 1978-03-24 1982-05-07 Comp Generale Electricite Electrochemical generator with lithium transition metal sulphide - positive electrode, for use in portable articles, e.g. watches and pacemakers
IT1146087B (en) * 1980-06-17 1986-11-12 Consiglio Nazionale Ricerche SECONDARY LITHIUM BATTERIES AND PROCEDURE FOR THEIR CONSTRUCTION
SE456202B (en) * 1981-08-13 1988-09-12 Moli Energy Ltd REVERSIBLE BATTERY CELL WITH PRESSURE LOADED LITHIUM ANOD
FR2511547B1 (en) * 1981-08-13 1985-08-09 Moli Energy Ltd METHOD FOR INCREASING THE REVERSIBILITY OF AN ELECTRIC BATTERY, ELECTRODE DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD AND BATTERY THUS OBTAINED
US8115282B2 (en) 2006-07-25 2012-02-14 Adesto Technology Corporation Memory cell device and method of manufacture

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1021844A (en) * 1973-09-10 1977-11-29 M. Stanley Whittingham Rechargeable battery with chalcogenide cathode
US3915740A (en) * 1974-02-07 1975-10-28 Electrochimica Corp Galvanic cell
US3933688A (en) * 1974-07-12 1976-01-20 Exxon Research And Engineering Company Method for lithiating metal chalcogenides and intercalated products thereof
DE2450489B2 (en) * 1974-10-24 1978-02-02 Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen GALVANIC ELEMENT
CA1103424A (en) * 1975-12-17 1981-06-23 Martin B. Dines Chalcogenides and method of preparation
US4166160A (en) * 1978-03-06 1979-08-28 Exxon Research & Engineering Co. Cells having cathodes derived from ammonium-molybdenum-chalcogen compounds

Also Published As

Publication number Publication date
DE2933738C2 (en) 1984-05-24
IT1164041B (en) 1987-04-08
FR2434491A1 (en) 1980-03-21
GB2029081B (en) 1983-05-18
FR2434491B1 (en) 1984-06-08
IT7950081A0 (en) 1979-08-21
NL187943C (en) 1992-02-17
GB2029081A (en) 1980-03-12
NL187943B (en) 1991-09-16
DE2933738A1 (en) 1980-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4002492A (en) Rechargeable lithium-aluminum anode
US5476733A (en) Electrochemical cell
US4009052A (en) Chalcogenide battery
FI73338B (en) SEKUNDAERBATTERIER BASERADE PAO REVERSIBEL ELEKTROKEMISK DOPNING AV KJJUGERADE POLYMERER.
US6653020B2 (en) Metal nitride electrode materials for high capacity rechargeable lithium battery cells
US5536600A (en) Li-alloy electrode for Li-alloy/metal sulfide cells
US4063005A (en) Cathode for molten salt batteries
Jindra Sealed Ni–Zn cells, 1996–1998
CN1185860A (en) Rechargeable lithium battery having improved reversible capacity
US3960594A (en) Primary or secondary electrochemical cell
JPS5840311B2 (en) dench
US4604334A (en) Mo6 Se6 solid state electrode for secondary lithium batteries
US4233375A (en) High energy density plural chalcogenide cathode-containing cell
US4710439A (en) Secondary lithium battery including a lithium molybdate cathode
KR920009805B1 (en) Lithium secondary cell
US4844996A (en) Lithium cell
NL7906294A (en) ELECTROLYTIC ELEMENT AND CATHOD FOR IT.
JP2012113933A (en) Negative electrode active material for lithium ion secondary battery, negative electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
US4224390A (en) Lithium molybdenum disulphide battery cathode
CA1114896A (en) Lithium molybdenum disulphide battery cathode
KR100396490B1 (en) A method for recharging lithium-sulfur batteries
McKinnon et al. Ionic and electronic contributions to the Li chemical potential in Li x Ru z Mo 6− z Se 8
JPH04363874A (en) Rechargeable electrochemical battery including cathode of vanadium oxide base
JPS6012665A (en) Reversible copper electrode
Roh et al. In-situ measurements of resistance and structure of lithium intercalated pyrolytic polymer and the effect of 12 crown 4

Legal Events

Date Code Title Description
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: MOLI ENERGY LTD

A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee