RU2015117380A - Добавки для гальванических батарей - Google Patents

Добавки для гальванических батарей Download PDF

Info

Publication number
RU2015117380A
RU2015117380A RU2015117380A RU2015117380A RU2015117380A RU 2015117380 A RU2015117380 A RU 2015117380A RU 2015117380 A RU2015117380 A RU 2015117380A RU 2015117380 A RU2015117380 A RU 2015117380A RU 2015117380 A RU2015117380 A RU 2015117380A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
electrolyte according
carbon atoms
salts
alkyl residue
Prior art date
Application number
RU2015117380A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2665552C2 (ru
Inventor
Ульрих ВИТЕЛЬМАНН
Кристоф ХАРТНИГ
Уте ЭММЕЛЬ
Original Assignee
Роквуд Литиум Гмбх
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
Application filed by Роквуд Литиум Гмбх filed Critical Роквуд Литиум Гмбх
Publication of RU2015117380A publication Critical patent/RU2015117380A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2665552C2 publication Critical patent/RU2665552C2/ru

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
    • H01M10/05Accumulators 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
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators 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
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0567Liquid materials characterised by the additives
    • 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
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators 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
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0568Liquid materials characterised by the solutes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/002Inorganic electrolyte
    • H01M2300/0022Room temperature molten salts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025Organic electrolyte
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

1. Электролит для гальванического элемента, содержащий одну или несколько добавок, выбранных из группы не содержащих фтора солей натрия, калия, цезия или рубидия.2. Электролит по п. 1, отличающийся тем, что в качестве добавки используют соли металлов следующей структуры,причем М=Na, K, Cs или Rb; X, Y и Z в формулах 1, 2 означают соединенный с атомом бора или фосфора мостик с двумя атомами кислорода, выбранный изилиn=0,1илигде Z=N, N=C;S, S=C;О, O=C;C=CYи Yвместе =О, m=1, n=0, a Yи Yнезависимо друг от друга представляют собой Н или алкиловый остаток с 1-5 атомами углерода, илиY, Y, Y, Yв каждом случае независимо друг от друга означают OR (где R -это алкиловый остаток с 1-5 атомами углерода), Н или алкиловый остаток R, Rс 1-5 атомами углерода, и причем m, n=0 или 1.3. Электролит по п. 1, отличающийся тем, что он содержит свободные от фтора соли цезия или рубидия.4. Электролит по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит один или несколько органических апротонных растворителей и одну или несколько солей лития со слабо координированными анионами.5. Электролит по п. 4, отличающийся тем, что соль лития выбрана из группы, которую образуют LiPF, фтороалкилфосфаты лития, LiBF, имидные соли, LiOSOCF, метидные соли, LiClO, хелатные бораты лития, хелатные фторбораты лития, хелатные фосфаты лития и хелатные фторфосфаты лития.6. Электролит по п. 4, отличающийся тем, что соль лития предпочтительно не содержит фтора.7. Электролит по п. 1, отличающийся тем, что добавка, содержащая цезий или рубидий, присутствует в концентрации от 0,0001 М до 0,1 М, предпочтительно от 0,001 М до 0,05 М.8. Электролит по пп. 1-7, отличающийся тем, что добавка, содержащая цезий или рубидий, выбрана из группы Cs(COB), Cs(CHOB), Rb(COB), Rb(CHOB), CsClOи RbClO.9. Литиевая батарея, отличающаяся тем, что в заряженном состоянии она включает в себя анод из металлического лития или

Claims (12)

1. Электролит для гальванического элемента, содержащий одну или несколько добавок, выбранных из группы не содержащих фтора солей натрия, калия, цезия или рубидия.
2. Электролит по п. 1, отличающийся тем, что в качестве добавки используют соли металлов следующей структуры,
Figure 00000001
причем М=Na, K, Cs или Rb; X, Y и Z в формулах 1, 2 означают соединенный с атомом бора или фосфора мостик с двумя атомами кислорода, выбранный из
Figure 00000002
или
Figure 00000003
n=0,1
или
Figure 00000004
Figure 00000005
где Z=N, N=C;
S, S=C;
О, O=C;
C=C
Y1 и Y2 вместе =О, m=1, n=0, a Y3 и Y4 независимо друг от друга представляют собой Н или алкиловый остаток с 1-5 атомами углерода, или
Y1, Y2, Y3, Y4 в каждом случае независимо друг от друга означают OR (где R -это алкиловый остаток с 1-5 атомами углерода), Н или алкиловый остаток R1, R2 с 1-5 атомами углерода, и причем m, n=0 или 1.
3. Электролит по п. 1, отличающийся тем, что он содержит свободные от фтора соли цезия или рубидия.
4. Электролит по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит один или несколько органических апротонных растворителей и одну или несколько солей лития со слабо координированными анионами.
5. Электролит по п. 4, отличающийся тем, что соль лития выбрана из группы, которую образуют LiPF6, фтороалкилфосфаты лития, LiBF4, имидные соли, LiOSO2CF3, метидные соли, LiClO4, хелатные бораты лития, хелатные фторбораты лития, хелатные фосфаты лития и хелатные фторфосфаты лития.
6. Электролит по п. 4, отличающийся тем, что соль лития предпочтительно не содержит фтора.
7. Электролит по п. 1, отличающийся тем, что добавка, содержащая цезий или рубидий, присутствует в концентрации от 0,0001 М до 0,1 М, предпочтительно от 0,001 М до 0,05 М.
8. Электролит по пп. 1-7, отличающийся тем, что добавка, содержащая цезий или рубидий, выбрана из группы Cs(C4O8B), Cs(C6H4O8B), Rb(C4O8B), Rb(C6H4O8B), CsClO4 и RbClO4.
9. Литиевая батарея, отличающаяся тем, что в заряженном состоянии она включает в себя анод из металлического лития или сплава лития, катод с преобразованием или вставкой лития и электролит с проводимостью на основе ионов лития, причем электролит содержит соляные и свободные от фтора добавки следующей структуры,
Figure 00000006
причем М=Na, K, Cs или Rb; X, Y и Z в формулах 1, 2 означают соединенный с атомом бора или фосфора мостик с двумя атомами кислорода, выбранный из
Figure 00000007
или
Figure 00000008
n=0,1
или
Figure 00000009
где
Z=N, N=C;
S, S=C;
O, O=C;
C=C
Y1 и Y2 вместе =О, m=1, n=0, a Y3 и Y4 независимо друг от друга представляют собой Н или алкиловый остаток с 1-5 атомами углерода, или
Y1, Y2, Y3, Y4 в каждом случае независимо друг от друга означают OR (где R - это алкиловый остаток с 1-5 атомами углерода), Н или алкиловый остаток R1, R2 с 1-5 атомами углерода, и причем m, n=0 или 1.
10. Литиевая батарея по п. 9, отличающаяся тем, что в качестве не содержащей фтора соляной добавки она содержит одну или более добавку, выбранную из группы Cs(C4O8B), Cs(C6H4O8B), Rb(C4O8B), Rb(C6H4O8B), CsClO4 и RbClO4.
11. Применение соляных и не содержащих фтора добавок со структурами
Figure 00000010
причем М=Na, K, Cs или Rb; X, Y и Z в формулах 1, 2 означают соединенный с атомом бора или фосфора мостик с двумя атомами кислорода, выбранный из
Figure 00000011
или
Figure 00000012
n=0,1
или
Figure 00000013
Figure 00000014
где Z=N, N=C;
S, S=C;
О, O=C;
C=С
Y1 и Y2 вместе =О, m=1, n=0, a Y3 и Y4 независимо друг от друга представляют собой Н или алкиловый остаток с 1-5 атомами углерода, или
Y1, Y2, Y3, Y4 в каждом случае независимо друг от друга означают OR (где R - это алкиловый остаток с 1-5 атомами углерода), Н или алкиловый остаток R1, R2 с 1-5 атомами углерода, и причем m, n=0 или 1.
в гальванических элементах, которые в заряженном состоянии содержат металлический литий или сплав лития или состоят из него.
12. Применение Cs(C4O8B), Cs(C6H4O8B), Rb(C4O8B), Rb(C6H4O8B), C6ClO4 и RbClO4 в гальванических элементах, которые в заряженном состоянии содержат металлический литий или сплав лития или состоят из него.
RU2015117380A 2012-10-11 2013-10-09 Добавки для гальванических батарей RU2665552C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012218496.1 2012-10-11
DE102012218496 2012-10-11
PCT/EP2013/003026 WO2014060077A2 (de) 2012-10-11 2013-10-09 Additive für galvanische zellen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015117380A true RU2015117380A (ru) 2016-11-27
RU2665552C2 RU2665552C2 (ru) 2018-08-31

Family

ID=50383314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117380A RU2665552C2 (ru) 2012-10-11 2013-10-09 Добавки для гальванических батарей

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20150236379A1 (ru)
EP (1) EP2907189B1 (ru)
JP (1) JP6305413B2 (ru)
KR (1) KR102165700B1 (ru)
CN (1) CN105144459B (ru)
CA (1) CA2887865A1 (ru)
DE (1) DE102013016675A1 (ru)
RU (1) RU2665552C2 (ru)
WO (1) WO2014060077A2 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014108254A1 (de) * 2014-06-12 2015-12-17 Karlsruher Institut für Technologie Innovationsmanagement Elektrolyt, Zelle und Batterie umfassend den Elektrolyt und dessen Verwendung
EP3353844B1 (en) 2015-03-27 2022-05-11 Mason K. Harrup All-inorganic solvents for electrolytes
US10707531B1 (en) 2016-09-27 2020-07-07 New Dominion Enterprises Inc. All-inorganic solvents for electrolytes
CN109980278B (zh) * 2017-12-28 2021-06-08 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 一种电解液及二次锂电池
WO2020063938A1 (zh) * 2018-09-30 2020-04-02 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种金属-硫电池
CN114342120A (zh) * 2019-08-30 2022-04-12 松下知识产权经营株式会社 非水电解质二次电池
JPWO2021039241A1 (ru) * 2019-08-30 2021-03-04
WO2022220474A1 (ko) * 2021-04-12 2022-10-20 삼성에스디아이 주식회사 첨가제, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 전해액 및 리튬 이차 전지
CN114628775A (zh) * 2021-07-08 2022-06-14 万向一二三股份公司 一种低界面内阻的latp复合正极片、制备方法及全固态锂离子电池
CN114551790B (zh) * 2021-07-08 2024-01-05 万向一二三股份公司 一种三电极全固态锂离子电池及其制备方法
CN114551960B (zh) * 2021-07-23 2024-01-05 万向一二三股份公司 一种锂离子电池叠片单元及其制备方法和包含其的锂离子电池
CN114551994B (zh) * 2021-08-25 2023-07-07 万向一二三股份公司 一种高电导高界面调节性peo基聚合物复合固体电解质及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH554078A (fr) * 1971-08-31 1974-09-13 Consiglio Nazionale Ricerche Accumulateur electrique.
JPS61218069A (ja) * 1985-03-22 1986-09-27 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解液電池
SU1787299A3 (ru) * 1991-02-04 1993-01-07 Иhctиtуt Физичeckoй Xиmии Иm.Л.B.Пиcapжebckoгo Ah@ Уkpaиhы Неводный малополярный электролит
JP2000182621A (ja) * 1998-12-11 2000-06-30 Fujitsu Ltd リチウム二次電池、リチウム二次電池用の負極、およびこの負極の製造方法
DE19933898A1 (de) * 1999-07-22 2001-02-01 Chemetall Gmbh Tris(oxalato)phosphate, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
JP3921931B2 (ja) * 2000-09-29 2007-05-30 ソニー株式会社 正極活物質及び非水電解質電池
DE10108608C2 (de) * 2001-02-22 2003-01-23 Chemetall Gmbh Verfahren zur Herstellung von Hydrogen-bis(chelato)boraten und Alkalimetall-bis(chelato)boraten und deren Verwendung
US7459237B2 (en) * 2004-03-15 2008-12-02 The Gillette Company Non-aqueous lithium electrical cell
KR100709838B1 (ko) * 2005-07-07 2007-04-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP2007128723A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Sony Corp 電池
JP2009054354A (ja) * 2007-08-24 2009-03-12 Sony Corp 非水電解液組成物及び非水電解液二次電池
JP5357517B2 (ja) * 2008-11-11 2013-12-04 株式会社豊田中央研究所 リチウムイオン二次電池
EP2486616A1 (de) * 2009-10-07 2012-08-15 Chemetall GmbH Hydridanoden auf aluminiumbasis und galvanische elemente enthaltend hydridanoden auf aluminiumbasis
EP2571089A4 (en) * 2010-05-12 2017-03-15 Mitsubishi Chemical Corporation Non-aqueous electrolytic solution, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5666225B2 (ja) * 2010-09-16 2015-02-12 株式会社豊田中央研究所 リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池
TW201236239A (en) * 2010-11-16 2012-09-01 Solvay Rechargeable metal or metal-ion cell
EP2724394B1 (en) * 2011-06-23 2015-08-12 Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A. Secondary batteries

Also Published As

Publication number Publication date
KR102165700B1 (ko) 2020-10-14
CN105144459B (zh) 2018-06-12
EP2907189A2 (de) 2015-08-19
EP2907189B1 (de) 2018-04-18
JP2015534711A (ja) 2015-12-03
JP6305413B2 (ja) 2018-04-04
WO2014060077A2 (de) 2014-04-24
RU2665552C2 (ru) 2018-08-31
CN105144459A (zh) 2015-12-09
US20150236379A1 (en) 2015-08-20
KR20150068466A (ko) 2015-06-19
DE102013016675A1 (de) 2014-04-17
CA2887865A1 (en) 2014-04-24
WO2014060077A3 (de) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015117380A (ru) Добавки для гальванических батарей
CN107293789B (zh) 一种循环效果好的锂离子电池及其电解液
ES2653413T3 (es) Utilización de mezclas de sales de litio como electrolitos de baterías Li-ion
WO2011149970A3 (en) Polyether-functionalized redox shuttle additives for lithium ion batteries
KR20180064523A (ko) 비수전해액 전지용 전해액 및 그를 이용한 비수전해액 전지
JP6414997B2 (ja) 非水電解質マグネシウム系二次電池
CN104835982B (zh) 用于锂硫电池的电解质组合物
JP2014518001A5 (ru)
ATE492921T1 (de) Nicht-wässrige elektrolytlösung und lithium- sekundärbatterie dieselbe verwendend
CN106356562A (zh) 一种适用于三元正极材料锂离子电池的电解液及三元正极材料锂离子电池
CN105789692B (zh) 锂电池用电解液和锂电池
RU2018133261A (ru) Перезаряжаемые натриевые элементы для использования в батареях с высокой удельной энергией
JP2016152140A5 (ru)
JP2016136498A5 (ja) 非水電解液二次電池用電解液及びそれを用いた非水電解液二次電池
CN106558728B (zh) 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池
JP2015513172A5 (ru)
CN103219543A (zh) 锂电池用电解液及含该电解液的锂离子电池
CN106920992A (zh) 一种高倍率容量型动力电池电解液
Meutzner et al. Electrolytes-technology review
CN109449489A (zh) 一种非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池
JP2007059192A (ja) 非水電解液二次電池及びその製造方法
CN103346351B (zh) 一种锂离子二次电池用新型硼酸酯溶剂
JP2020198276A (ja) 電解質用添加剤、リチウムイオン二次電池用電解質及びリチウムイオン二次電池
CN104241684A (zh) 一种硅负极锂电池电解液及硅负极锂电池
CN106025338B (zh) 一种可充微型锂电池电解液