Claims (14)
DEPCT6512/10/2564 1.แบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่ประกอบรวมด้วย -ลิเธียมอิเล็กโทรดประจุลบ; -ซัลเฟอร์อิเล็กโทรดประจุบวก,ซัลเฟอร์อิเล็กโทรดที่ประกอบรวมด้วยเมทริกซ์คาร์บอน รูพรุนนำไฟฟ้าที่มีรูพรุนที่ประกอบด้วยซัลเฟอร์; -ตัวเก็บรวบรวมกระแสที่ประชิดติดกับซัลเฟอร์อิเล็กโทรด; -ตัวกั้นแยกซึ่งถูกจัดเรียงอยู่ระหว่างลิเธียมอิเล็กโทรดและซัลเฟอร์อิเล็กโทรด; -อิเล็กโตรไลต์ซึ่งถูกจัดเรียงอยู่ระหว่างอิเล็กโทรดสำหรับการลำเลียงLiไอออนระหว่าง อิเล็กโทรด; ที่ซึ่งอิเล็กโตรไลต์ประกอบรวมด้วยเฮกซิลเมธิลอีเธอร์,HME,1,3ไดออกโซเลน,DOL, และเกลือลิเธียม,ที่ซึ่งอิเล็กโตรไลต์ระหว่างอิเล็กโทรดถูกจัดไว้ที่ปริมาณน้อยกว่า2ไมโครลิตร ต่อมก.ซัลเฟอร์ 2.แบตเตอรี่ตามข้อถือสิทธิที่1,ที่ซึ่งที่อัตราส่วนระหว่างHMEและDOLอยู่ในช่วง 2:1ถึง1:2 3.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งก่อนหน้า,ที่ซึ่งเกลือLiคือเกลือบิส(ไตรฟลูออโรมีเธน) ซัลโฟนิไมด์ลิเธียม,LiTFSI 4.แบตเตอรี่ตามข้อถือสิทธิที่3,ที่ซึ่งเกลือลิเธียมในอิเล็กโตรไลต์มีความเข้มข้นโมลาร์ ในช่วง1Mถึง4M 5.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งก่อนหน้า,ที่ซึ่งอิเล็กโตรไลต์ถูกวางโครงแบบสำหรับการ ทำละลายเพียงแค่แฟรคชั่นของโพลีซัลไฟด์ที่มีอยู่ในระหว่างการอัดประจุและการคายประจุ ของแบตเตอรี่,แฟรคชั่นที่มีค่าน้อยกว่า5% 6.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งความหนาแน่นพลังงาน ของเซลล์ไฟฟ้าเคมีมีค่าสูงกว่า400วัตต์ชั่วโมง/กก.สำหรับอย่างน้อย5รอบและสูงกว่า350วัตต์ ชั่วโมง/กก.เป็นเวลาอย่างน้อย20รอบ,เมื่อถูกอัดประจุและคายประจุที่อัตราการอัดประจุ0.1C 7.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งความหนาแน่นมวลของ อิเล็กโทรดขั้วบวกมีค่าสูงกว่า0.55กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร 8.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งรูพรุนในเมทริกซ์คาร์บอน รูพรุนประกอบรวมด้วยรูพรุนที่มีปริมาตรรูพรุน,ที่ซึ่งอย่างน้อย50%ของปริมาตรรูพรุน ถูกนิยามไว้โดยรูพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนเฉลี่ยน้อยกว่า0.1ไมครอน 9.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งแบตเตอรี่ถูกสร้างและ จัดเรียงเพื่อจ่ายแรงลงบนเซลล์ไฟฟ้าเคมีในทิศทางตั้งฉากกับพื้นผิวแอคทีฟของอิเล็กโทรด ในระหว่างการอัดประจุของแบตเตอรี่,แรงที่อยู่ในช่วง10ถึง50N/ตารางเซนติเมตร 10.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งตัวเก็บรวบรวมกระแสเป็น แผ่นโลหะที่ถูกเจาะรูที่มีรูปรุ,รูปรุโดยรวมที่มีพื้นที่มากกว่า50%ของพื้นที่ของด้านหนึ่งใน แผ่นโลหะ;ที่ซึ่งอิเล็กโทรดขั้วบวกถูกยึดติดในลักษณะแข็งกับตัวเก็บรวบรวม,ซึ่งเป็นการสร้าง หน่วยแผ่นอิเล็กโทรด/ตัวเก็บรวบรวม 11.แบตเตอรี่ตามข้อถือสิทธิที่10,ที่ซึ่งแบตเตอรี่ประกอบรวมด้วยจำนวนที่มากกว่า หนึ่งของเซลล์ไฟฟ้าเคมีซึ่งถูกจัดเรียงเป็นชั้นซ้อนที่มีสองเซลล์ที่อยู่ติดกันที่ใช้ตัวเก็บรวบรวม กระแสดังกล่าวร่วมกัน,ที่ซึ่งตัวเก็บรวบรวมกระแสดังกล่าวถูกประกบอยู่ระหว่างซัลเฟอร์ อิเล็กโทรดดังกล่าวและซัลเฟอร์อิเล็กโทรดที่เหมือนกันอีกอันของเซลล์ที่อยู่ติดกัน 12.แบตเตอรี่ตามข้อถือสิทธิที่11,ที่ซึ่งตัวกั้นแยกประกอบรวมด้วยสารเคลือบของ เมทริกซ์คาร์บอนรูพรุนที่ประกอบด้วยซัลเฟอร์รูพรุนสำหรับการจัดให้มีการรวมกันของแคโทด และตัวกั้นแยก,ที่ซึ่งแต่ละสองอันของการรวมกันดังกล่าวประกบหนึ่งตัวเก็บรวบรวมกระแส โดยมีฝั่งแคโทดที่หันไปทางตัวเก็บรวบรวมกระแสและที่ถูกยึดติดกับตัวเก็บรวบรวมกระแส,และ ที่ซึ่งการรวมกันถูกยึดติดเข้าด้วยกันโดยการยืดตัวผ่านรูปรุของตัวเก็บรวบรวมกระแส 13.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งชั้นซ้อนอยู่ภายใต้แรงดัน โดยแรงในช่วง10ถึง50N/ตารางเซนติเมตร 14.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งอิเล็กโตรไลต์ปราศจาก ลิเธียมไนเตรต,LiNO3 ----------------------------------------------------------- DEPCT65DEPCT6512/10/2021 1. A battery consisting of an electrochemical cell assembled - Anionic lithium electrode; -Cationic sulfur electrode, sulfur electrode composed of carbon matrix. Sulfur-containing porous conductive porosity; -Current collector attached to the sulfur electrode; -a separator arranged between the lithium and sulfur electrodes; -electrolyte arranged between electrodes for the transport of Li ions between electrodes; where the electrolyte includes hexylmethyl ether, HME,1,3dioxolene, DOL, and lithium salts, where the interelectrolyte The electrode was held at a volume of less than 2 μl. per mg sulfur 2. Batteries according to claim 1, where the ratio between HME and DOL ranges from 2:1 to 1:2. fluoromethane) lithium sulfonimide, LiTFSI 4. Batteries according to claim 3, where the lithium salts in the electrolyte have a molar concentration. in the range of 1M to 4M 5. Battery according to one of the preceding paragraphs, where the electrolyte is configured for Only dissolves polysulfide fractions present during charging and discharging. of the battery, the fraction is less than 5%. 6. Battery according to one of the previous claims, where the energy density of the electrochemical cell is above 400 W/kg for at least 5 cycles and above 350 W. h/kg for at least 20 cycles, when charged and discharged at a charge rate of 0.1C. 7. A battery according to one of the previous claims, where the mass density of The anode electrode is higher than 0.55 g/cm3. 8. A battery according to one of the previous claims, where the pores in the carbon matrix Porosity consists of pores with a pore volume, which is at least 50% of the pore volume. Defined as pores with an average pore diameter of less than 0.1 microns. 9. Batteries according to any of the preceding clauses, from which the batteries were made and arranged to apply force on the electrochemical cell in a direction perpendicular to the electrode's active surface. During battery charging, the force ranges from 10 to 50N/cm². 10. The battery according to one of the preceding claims, where the collector current is perforated metal sheet with perforations, overall perforations occupying more than 50% of the area of one side in metal plate; where the anode electrode is rigidly attached to the collector, creating Pad unit/collector 11. Batteries according to Claim 10, where the battery contains a greater number. One of the electrochemical cells arranged in a stack with two adjacent cells that use a collector. The current is shared, where the current collector is sandwiched between the sulfur Such an electrode and another identical sulfur electrode of the adjacent cell. 12. Batteries according to claim 11, where the separator contains a coating of Porous sulfur-containing porous carbon matrix for cathode fusion arrangement and a separator, where each two of such combinations sandwich one collector current. with the cathode side facing the current collector and that is attached to the current collector, and where the combination is held together by stretching through the current collector pore. 13. Battery according to one of the preceding claims, where the layer is under voltage. by force in the range of 10 to 50N/cm² 14. Batteries according to one of the preceding claims, where the electrolyte is free of Lithium nitrate, LiNO3 -------------------------------------------------- ---------DEPCT65
1.แบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่ประกอบรวมด้วย -ลิเธียมอิเล็กโทรดประจุลบ; -ซัลเฟอร์อิเล็กโทรดประจุบวก,ซัลเฟอร์อิเล็กโทรดที่ประกอบรวมด้วยเมทริกซ์คาร์บอน รูพรุนนำไฟฟ้าที่มีรูพรุนที่ประกอบด้วยซัลเฟอร์; -ตัวเก็บรวบรวมกระแสที่ประชิดติดกับซัลเฟอร์อิเล็กโทรด; -ตัวกั้นแยกซึ่งถูกจัดเรียงอยู่ระหว่างลิเธียมอิเล็กโทรดและซัลเฟอร์อิเล็กโทรด; -อิเล็กโตรไลต์ซึ่งถูกจัดเรียงอยู่ระหว่างอิเล็กโทรดสำหรับการลำเลียงLiไอออนระหว่าง อิเล็กโทรด; ที่ซึ่งอิเล็กโตรไลต์ประกอบรวมด้วยเฮกซิลเมธิลอีเธอร์,HME,1,3ไดออกโซเลน,DOL, และเกลือลิเธียม,ที่ซึ่งอิเล็กโตรไลต์ระหว่างอิเล็กโทรดถูกจัดไว้ที่ปริมาณน้อยกว่า2ไมโครลิตร ต่อมก.ซัลเฟอร์1. A battery consisting of an electrochemical cell assembled - Anionic lithium electrode; -Cationic sulfur electrode, sulfur electrode composed of carbon matrix. Sulfur-containing porous conductive porosity; -Current collector attached to the sulfur electrode; -a separator arranged between the lithium and sulfur electrodes; -electrolyte arranged between electrodes for the transport of Li ions between electrodes; where the electrolyte includes hexylmethyl ether, HME,1,3dioxolene, DOL, and lithium salts, where the interelectrolyte The electrode was held at a volume of less than 2 μl. per mg sulfur
2.แบตเตอรี่ตามข้อถือสิทธิที่1,ที่ซึ่งที่อัตราส่วนระหว่างHMEและDOLอยู่ในช่วง2:1 ถึง1:22. Batteries according to Claim 1, where the ratio between HME and DOL ranges from 2:1 to 1:2.
3.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งก่อนหน้า,ที่ซึ่งเกลือLiคือเกลือบิส(ไตรฟลูออโรมีเธน) ซัลโฟนิไมด์ลิเธียม,LiTFSI3. Battery according to the preceding point, where Li salt is bis(trifluoromethane) sulfonimide lithium salt, LiTFSI.
4.แบตเตอรี่ตามข้อถือสิทธิที่3,ที่ซึ่งเกลือลิเธียมในอิเล็กโตรไลต์มีความเข้มข้นโมลาร์ ในช่วง1Mถึง4M4. Batteries according to claim 3, where the lithium salts in the electrolyte have a molar concentration. in the range of 1M to 4M
5.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งก่อนหน้า,ที่ซึ่งอิเล็กโตรไลต์ถูกวางโครงแบบสำหรับการ ทำละลายเพียงแค่แฟรคชั่นของโพลีซัลไฟด์ที่มีอยู่ในระหว่างการอัดประจุและการคายประจุ ของแบตเตอรี่,แฟรคชั่นที่มีค่าน้อยกว่า5%5. Battery according to one of the preceding paragraphs, where the electrolyte is configured for Only dissolves polysulfide fractions present during charging and discharging. of the battery, the fraction is less than 5%
6.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งความหนาแน่นพลังงานของ เซลล์ไฟฟ้าเคมีมีค่าสูงกว่า400วัตต์ชั่วโมง/กก.สำหรับอย่างน้อย5รอบและสูงกว่า350วัตต์ ชั่วโมง/กก.สำหรับอย่างน้อย20รอบ,เมื่อถูกอัดประจุและคายประจุที่อัตราการอัดประจุ0.1C6. Batteries according to one of the previous claims, where the energy density of The electrochemical cell is above 400 W/kg for at least 5 cycles and above 350 W. h/kg for at least 20 cycles, when charged and discharged at 0.1C charge rate.
7.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งความหนาแน่นมวลของ อิเล็กโทรดขั้วบวกมีค่าสูงกว่า0.55กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร7. A battery according to one of the previous claims, where the mass density of The anode electrode is higher than 0.55 g/cm3.
8.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งรูพรุนในเมทริกซ์คาร์บอน รูพรุนประกอบรวมด้วยรูพรุนที่มีปริมาตรรูพรุน,ที่ซึ่งอย่างน้อย50%ของปริมาตรรูพรุน ถูกนิยามไว้โดยรูพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนเฉลี่ยน้อยกว่า0.1ไมครอน8. A battery according to one of the previous claims, where the pores in the carbon matrix Porosity consists of pores with a pore volume, which is at least 50% of the pore volume. Defined as pores with an average pore diameter of less than 0.1 microns.
9.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งแบตเตอรี่ถูกสร้างและ จัดเรียงเพื่อจ่ายแรงลงบนเซลล์ไฟฟ้าเคมีในทิศทางร่วมกับพื้นผิวแอคทีฟของอิเล็กโทรด ในระหว่างการอัดประจุของแบตเตอรี่,แรงที่อยู่ในช่วง10ถึง50N/ตารางเซนติเมตร9. Batteries according to any of the preceding clauses, from which the batteries were made and arranged to apply force on the electrochemical cell in a common direction with the active surface of the electrode During battery charging, the force ranges from 10 to 50N/cm².
10.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งตัวเก็บรวบรวมกระแส ถูกเจาะรูแผ่นโลหะที่มีรูปรุ,รูปรุโดยรวมที่มีพื้นที่มากกว่า50%ของพื้นที่ของด้านหนึ่งในแผ่น โลหะ;ที่ซึ่งอิเล็กโทรดขั้วบวกถูกยึดติดในลักษณะแข็งกับตัวเก็บรวบรวม,ซึ่งเป็นการสร้าง หน่วยแผ่นอิเล็กโทรด/ตัวเก็บรวบรวม10. Battery according to one of the previous claims, where the current collector perforated perforated metal sheet, overall perforated hole with an area of more than 50% of the area of one side of the sheet metal; where the anode electrode is rigidly attached to the collector, creating Pad unit/collector
11.แบตเตอรี่ตามข้อถือสิทธิที่10,ที่ซึ่งแบตเตอรี่ประกอบรวมด้วยจำนวนที่มากกว่า หนึ่งของเซลล์ไฟฟ้าเคมีซึ่งถูกจัดเรียงเป็นแถวซ้อนที่มีสองเซลล์ที่อยู่ติดกันที่แชร์ตัวเก็บรวบรวม กระแสดังกล่าวร่วมกัน,ที่ซึ่งตัวเก็บรวบรวมกระแสดังกล่าวถูกประกบอยู่ระหว่างซัลเฟอร์ อิเล็กโทรดดังกล่าวและซัลเฟอร์อิเล็กโทรดที่เหมือนกันอีกอันของเซลล์ที่อยู่ติดกัน11. Batteries according to Claim 10, where the battery contains a greater number. One of the electrochemical cells arranged in a stacked array with two adjacent cells sharing a collector. The current is shared, where the current collector is sandwiched between the sulfur Such an electrode and another identical sulfur electrode of the adjacent cell.
12.แบตเตอรี่ตามข้อถือสิทธิที่11,ที่ซึ่งตัวกั้นแยกประกอบรวมด้วยสารเคลือบของ เมทริกซ์คาร์บอนรูพรุนที่ประกอบด้วยซัลเฟอร์รูพรูนสำหรับการจัดให้มีการรวมกันของแคโทด และตัวกั้นแยก,ที่ซึ่งแต่ละสองอันของการรวมกันดังกล่าวเป็นการประกบหนึ่งตัวเก็บรวบรวม กระแสกับฝั่งแคโทดที่หันไปทางตัวเก็บรวบรวมกระแสและที่ถูกยึดติดกับตัวเก็บรวบรวมกระแส, และที่ซึ่งการรวมกันถูกยึดติดเข้าด้วยกันโดยการยืดตัวผ่านรูปรุของตัวเก็บรวบรวมกระแส12. Batteries according to claim 11, where the separator contains a coating of Sulfur-containing porous carbon matrix for cathode fusion arrangement and a separator, where each two of such combinations mesh one collector. current with the cathode side facing the current collector and which is attached to the current collector, and where the combination is bonded by elongation through the current collector pore.
13.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งแถวซ้อนอยู่ภายใต้แรงดัน โดยแรงในช่วง10ถึง50N/ตารางเซนติเมตร13. Battery according to one of the previous claims, where the stacked array is under voltage. by force in the range of 10 to 50N/cm²
14.แบตเตอรี่ตามข้อใดข้อหนึ่งในข้อถือสิทธิก่อนหน้า,ที่ซึ่งอิเล็กโตรไลต์ปราศจาก ลิเธียมไนเตรต,LiNO3 ----------------------------------------------------------- ;14. Batteries according to one of the preceding claims, where the electrolyte is free of Lithium nitrate, LiNO3 -------------------------------------------------- --------- ;