TW201140902A - Lithium sulfur battery - Google Patents

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TW201140902A
TW201140902A TW099136718A TW99136718A TW201140902A TW 201140902 A TW201140902 A TW 201140902A TW 099136718 A TW099136718 A TW 099136718A TW 99136718 A TW99136718 A TW 99136718A TW 201140902 A TW201140902 A TW 201140902A
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Jens Olschimke
Martin Bomkamp
Johannes Eicher
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Solvay Fluor Gmbh
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Description

201140902 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明要求於2009年10月27日提交的歐洲專利申 請〇91 742 1 0.6的優先權並且將其全部內容藉由引用結合 在此’本發明涉及一種Li - S電池、氟化的添加劑用於Li S 電池的用途、以及新穎的電解質溶液。 0 【先前技術】 鋰硫電池，或者在本發明的背景中簡稱爲“ Li-S”電 池作爲用於許多裝置的可再充電的電源係可適用的，例如 用於電腦、行動電話、以及許多其他的電部件。它們具有 2 600 Wh/kg的高的理論比能，並且硫係相對無毒的。該 電池還是電動車輛的一種適合的能量來源。 基本原則係它們包括陽極室中的一金屬陽極以及一陰 極（例如’多孔碳）、與用作離子傳輸介質一凝膠-聚合 Q 物電解質膜或一非水溶劑。經常，一薄膜，例如，一 Lisicon薄膜或一 Nasicon薄膜（對於金屬陽離子它係可 滲透的’而對於其他的化合物是不可滲透的）用以有效的 分開陽極和陰極室。本發明的問題係提供一種Li - S電池 。另一問題係提供適合用於Li-S電池的多種電解質溶液 。該等和其他的問題係由該電池、該等電解質溶液、以及 在申請專利範圍中陳述的氟取代的有機化合物的用途來解 決的。 201140902 【發明內容】 1艮據本發明，提供了包括電解質溶劑的一種Li-S電 池’該電解質溶劑包括至少一種氟取代的有機化合物或由 該至少一種氟取代的有機化合物所組成，該有機化合物含 有至少一個選自以下的雜原子：氧、氮、磷、硫、以及矽 ’並且其中該氟取代的有機化合物係選自：氟取代的羧酸 醋類、氟取代的羧酸醯胺類、氟取代的氟化的醚類、氟取 代的胺基甲酸酯類、氟取代的環狀碳酸酯類、氟取代的非 環狀碳酸酯、氟取代的醚類、全氟烷基磷烷類 (peTfluoroalkyl phosphoranes)、氟取代的亞磷酸醋類、 氟取代的磷酸酯類、氟取代的膦酸酯類以及氟取代的雜環 類。術語“ Li-S電池”與“鋰硫電池，，具有同樣的意義。 該電解質溶劑被選擇爲使得在希望使用該電池的溫度 T 2係液體。如果相應的氟取代的有機化合物的熔點係足 多旬低的則它可以是未經稀釋來使用的。碳酸單氟伸乙酯（ “F1EC” ）的熔點係約22乞。因此，較佳的是與具有低 熔點的一共溶劑一起應用，例如與具有熔點爲約2 X：至4 °C的碳酸二甲酯或碳酸二乙酯、與具有熔點爲_14.5。(：的 碳酸甲乙酯、或者與具有熔點在-50 °C的範圍內的碳酸伸 丙酯。因此，在這種情況下，該溶劑係一溶劑混合物。 本發明的mLi-S電池較佳的是包括一金屬陽離子可滲 透的薄膜並且包括由多孔的多個層包夾的一薄的密集的實 質上非多孔性層。 術語“金屬”表示鋰。 -6 - 201140902 US-A 5,510,209中揭露了一金屬-空氣電池。該金屬 係鋰、鎂、鈉、鈣、鋁、或鋅。在此說明的電池（例如在 US-A 5,510,209的圖1中的）包括一鋰箔陽極、一聚合物 電解質（包括聚丙烯腈、一溶劑，例如碳酸伸丙酯或碳酸 伸乙酯、以及一電解質鹽，例如LiPF6)、一複合的正極 集電器、以及一氧可透性膜，穿過該膜氧（來自周圍的空 氣）被傳輸至多孔碳電極上。 0 根據本發明的電池提供了 一鋰硫電池，該鋰硫電池的 溶劑的構成爲或者包括如以上定義的一種氟取代的有機化 合物。一種聚合物係可以在該電解質中存在的，但它不是 必須存在於本發明的電池中的；它足以提供含有一種氟取 代的有機化合物或者由一種氟取代的有機化合物構成的鋰 離子傳輸溶劑或者溶劑混合物。 現在將就Li-S電池而言對本發明進行更詳細地說明 〇 〇 較佳的是’該電解質溶劑在等於或大於-20 °c的溫度 下是液體。 圖1描述了 一非常適合的鋰電池B。電池B包括集電 器1和2。陽極3包括鋰金屬。陰極4包.括元素硫、Li2Sx 以及一種氟取代的溶劑。一薄的密集的實質上非多孔層5 係由多孔層6 ’和6，’包夾的。非多孔層5和多孔層6，、6，， 可以是一複合的LIS IC ON薄膜。該電池被連接到一裝置7 上（例如可以是一行動電話），它係由電池B提供的電流 來供電的。 201140902
Li-S電池中的化學過程包括在放電過程中鋰從陽極表 面的溶解、以及在充電時鋰鍍回至標稱陽極上。 在該陽極上，Li被氧化形成Li+。在該陰極上，硫被 還原爲多硫化物並且最終爲Li2S :
Se Ll2Sg LI2S6 L12S4 Ll2S 在給該鋰硫電池充電時，逆反應發生了。在陰極處使
Li2S破壞以最終產生元素硫：
Li2S -> Li2S2 -> Li2S3 -> Li2S4 Li2S6 Li2S8 -> S8 o 該等Li +離子傳到陽極以被還原爲Li金屬。 對於專家而言清楚的是可以應用一種單一的氟取代的 有機化合物或者兩種或多種氟取代的有機化合物的一混合 物。在本發明的背景下，單數形式“氟取代的有機化合物 ”係旨在包括複數形式的，即兩種或多種氟取代的有機化 合物的一混合物。 根據本發明的一實施方式，該氟取代的有機化合物可 以應用爲Li-S電池的電解質溶劑或爲電解質溶劑的組分 ，其中陽極與電解質溶劑相接觸。在這種類型的電池中， 經常觀察到陽極與該溶劑的反應，或Li枝狀晶體在陽極 上生長並且遲早會造成短路。 根據一較佳的實施方式，該Li-S電池係在陽極和陰 極室之間包含一薄膜的類型。本發明現在將鑒於這個較佳 的實施方式進一步詳細說明。其陽極含有鋰並且其陰極包 括元素硫以及至少一種溶劑，對該溶劑進行選擇以至少部 分地溶解兀素硫以及L i 2 S X。在該陽極與該陰極之間提供 -8 - 201140902 了 一實質上非多孔性鋰離子傳導薄膜以阻止硫和其他的多 種活性組分在該陽極與陰極之間遷移。該非多孔性薄膜例 如是一薄的陶瓷薄膜。在美國專利申請公開號 2009/006 1 2 8 8中說明了多種Li-S電池，其中溶劑被用於 溶解硫和硫化鋰以及多硫化鋰並且包括在陽極與陰極室之 間的一薄膜，出於所有的目的將該申請藉由引用以其全文 結合在此。非極性硫溶解在以下的一非極性溶劑中，如苯 0 、氟苯、甲苯、三氟甲苯、二甲苯、環己烷、四氫呋喃、 或2 -甲基四氫呋喃。硫化鋰和多硫化鋰係極性化合物並 且因此溶解在以下的極性溶劑中，如碳酸酯有機溶劑或四 甘醇二甲醚。 該氟取代的有機化合物被選擇爲使得它以一種不希望 的方式與Li +離子、與硫並且與形成的該等硫化鋰和多硫 化鋰中的任何一種進行反應。一適合的氟化的有機化合物 的相容性可以藉由一測試來識別，例如藉由以某一數目的 〇 充電-放電循環（控制電壓和容量）來測試一相應的電池 〇 在下面’呈現的是較佳的氟化的有機溶劑。如上述的 ’該等化合物可以應用在與其他的多種溶劑的混合物中， 例如非齒化的多種溶劑、或氯化的多種溶劑或它們可以構 成陰極室中的唯一的溶劑或多種溶劑。較佳的是，應用沒 有被氯原子取代的溶劑。 該等溶劑可以應用在具有液體電解質的電池中以及具 有凝膠狀態的電解質的電池中。在凝膠狀態的電解質中， -9 - 201140902 該等非水溶劑藉由使用一膠凝劑（如聚 烯、聚偏二氟乙烯）來凝膠化。還可以 劑體系中的並且藉由使用熱量或輻射的 的單體。 較佳的氟化的有機化合物係選自： 的、三氟化的、多氟化的、以及全氟化 此處，術語“多氟化的”表示由四個或 含有至少一個氫原子、或者至少一個氯 個氫原子以及至少一個氯原子的化合物 氟化的、二氟化的、三氟化的、多氟化 有機化合物不被氯原子取代。全氟化的 子係由氟原子取代的那些化合物。 較佳的氟化的有機化合物係選自以 代的羧酸酯類、氟取代的羧酸醯胺類、 、氟取代的胺基甲酸酯類、氟取代的環 代的非環狀碳酸酯類、氟取代的亞磷酸 烷類、氟取代的磷酸酯類、氟取代的膦 的或不飽和的氟取代的雜環類。
適合的氟化的醚類係例如在US 5 那些，即具有以下化學式（I )的部分壽 R〇-[(CH2)ffl〇]n-CF2-CFH-X 其中 R係具有1至1 0個C原子的直鏈烷基 10個C原子的一種支鏈烷基基團， 丙嫌腈、聚氧化乙 使用加入該非水溶 原位聚合的可聚合 單氟化的、二氟化 的有機化合物類。 多個氟原子取代但 原子、或者至少一 。較佳的是，該單 的、以及全氟化的 是其中所有的氫原 下構成的組：氟取 氟取代的氟化醚類 狀碳酸酯類、氟取 酯類、全氟烷基磷 酸酯類、以及飽和 ,9 1 6,708中描述的 ，化的醚類 (I) 基團或者具有3至 -10- 201140902 X係氟、氯或者具有1至6個C原子的一種全氟烷基 ，該等基團可以包括醚氧， m係2至6的一整數，並且 η係1至8的一整數， 和/或具有以下化學式（II)的部分氟化的醚類 X-CFH-CF2〇-[(CH2)mO]n-CF2-CFH-X (II) 其中 〇 X、m以及η具有以上給出的意義。 適合的部分氟化的胺基甲酸酯類例如係在 US 6,1 59,640中說明的那些，即具有化學式 Ri C(O) OR3的化合物，其中R1和R2獨立地是相同的或 的並且是直鏈的 C1-C6 -烷基、支鏈的C3-C6 -烷基、 C7-環烷基、或R1和R2係直接或者藉由一個或多個 的N和/或Ο原子連接的，形成具有3元至7元的 環。可隨意地，在該環中的另外的N係用C1至C3 Ο 基團飽和的’並且此外，該環中的碳原子可以是由C C3烷基基團取代的。在該等R1和R2的基團中，一 多個氫原子可以是由氟原子取代的。R3係一種部分 的或全氟化的直鏈或支鏈的具有1至6或者相應地3 個碳原子的院基基團、或者一種部分或全氟化的具有 7個C原子的環烷基基團’該等基團可以是由一個或 C1至C6烷基基團取代的。 適合的氟化的乙醯胺類例如是在US 6,489,064 明的那些，即對應於化學式（I) RkO-Nyy ( ΠΙ) 基團 R2N-不同 C3-另外 一個 院基 1至 個或 氟化 至6 3至 多個 中說 的部 -11 - 201140902 分氟化的醯胺，其中R1係一直鏈的並且其中至少一個氫 原子係由氟取代的C1-C 6烷基基團，或者是一支鏈的並且 其中至少一個氫原子係由氟取代的一個C3-C6烷基基團、 或者可隨意地由一直鏈C1-C6烷基基團或者支鏈的C3-C6 烷基基團或者兩者（其中該烷基基團或可隨意的直鏈或支 鏈的烷基取代基或兩者的至少一個氫原子係由氟取代的） 取代一次或多次的一 C3-C7環烷基基團，並且R2和R3獨 立地代表一相同的或不同的直鏈C1-C6烷基基團、一支鏈 的C3-C6烷基基團或一 C3-C7環烷基基團、或者與醯胺 氮一起形成一飽和的五元或六元環含氮的環，或者與一個 或多個另外的N和/或Ο原子連接以形成一個4元或7 元的環，其中存在於該環上的另外的N原子可隨意地用 C1-C3烷基基團飽和並且該等環碳原子也可以攜帶C1-C3 烷基基團。 適合的部分氟化的酯類係例如在US 6,677,085中說 明的由一對應於以下化學式（IV ) 的二醇衍生的部分氟 化的化合物那些：WCO-O-tCHR^CHJm-OwR^IV)，其 中R1係一（C1-C8)烷基基團或者一（C3-C8)環烷基基 團，其中每個所述基團均是部分氟化的或全氟化的這樣使 得該基團的至少一個氫原子係由氟替的；R2係一（C卜C8 )烷基羰基基團或者（C3-C8 )環烷基羰基基團，其中所 述烷基羰基基團或環烷基羰基基團可隨意地是部分氟化的 或全氟化的：R3係一個氫原子或一（C1-C 8)烷基基團或 (C3-C8 )環烷基羰基基團；m係0、1、2或3，並且η係 -12- 201140902 1、2 或 3。 尤其佳的是直鏈的或支鏈的氟取代的碳酸二烷基酯以 及氟取代的碳酸伸烷酯。 適合的氟化的碳酸二烷基酯係具有以下化學式（V) 的那些 RLO-QCO-O-R2 (V) 在具有化學式（V)的化合物中，R1和R2可以是相 Ο 同的或不同的，前提條件係R1和R2中的至少一個是由至 少一個氟原子取代的。R1和R2較佳的是具有1至8個碳 原子、較佳的是1至4個碳、更佳的是具有1至3個碳原 子的直鏈烷基基團；具有3至8個碳原子、較佳的是具3 個碳原子的支鏈的烷基基團；或者具有5至7個碳原子、 較佳的是5或6個碳原子的環狀烷基基團；前提條件係 R1和R2中的至少一個是由至少一個氟原子取代的。 高度佳的是，R1和R2表示具有1至3個碳原子的直 Ο 鏈烷基基團，前提條件係R1和R2中的至少一個是由至少 一個氟原子取代的。更佳的是，R1和R2係選自：甲基、 氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、乙基、1-氟乙基、2-氟乙 基、1，1-二氟乙基、〗，2·二氟乙基、2,2,2-三氟乙基以及1-氟-1-甲基乙基。具有化學式（V)的最佳的化合物係碳酸 甲基氟甲酯、碳酸氟甲基乙酯、碳酸甲基2,2,2-三氟乙酯 、碳酸氟甲基2,2,2-三氟乙酯、以及碳酸二-2,2,2-三氟乙 酯。此類化合物可以由碳醯氯、COFC1或COF2、以及相 應的醇類、或者如在未公佈的歐洲專利申請號09 1 5 5 66 5.2 -13- 201140902 中說明來製造。根據那種方法，製造具有通式（vi)， FCHR-〇C(〇)-〇R’的碳酸氟烷基（氟）烷基酯類，其中R表 示具有1至5個C原子的直鏈的或支鏈的烷基或Η，並且 R’表示具有1至7個碳原子的直鏈的或支鏈的烷基；由至 少一個氟原子所取代的具有2至7個碳原子的直鏈的或支 鏈的烷基；苯基；由一個或多個C1至C3烷基基團原子 取代的苯基’或由一個或多個氯或氟原子取代的苯基；或 苄基 該方法包括以下的一步驟：使具有化學式（VII )， FCHR0C(0)F的一種氟院基氟甲酸醋，或具有化學式（ Vir) ’ FCHROC(0)Cl的一種氟烷基氯甲酸酯，與具有 化學式（VIII) ，R’OH的一種醇進行反應，其中尺和尺， 具有以上給出的含義，或 包括以下的一步驟：使具有化學式（IX) ，C1CHR〇C(〇)f 的一種氯烷基氟甲酸酯、或者具有化學式（IX，）， C1CHR0C(0)C1的一種氯烷基氯甲酸酯，其中R具有以上 所給出的含義，與具有化學式（VIII ) ，R’OH的〜種醇 ，其中R’具有以上所給出的含義，進行反應，以及 後的氯-氟交換。術語“（氟）烷基”表示烷基以及氟取代 的烷基。 根據另一個實施方式’應用了具有以下化學式（X) 的复取代的碳酸伸院醋 -14- 201140902 ο
(X) 此處，R1、R2、R3以及R4獨立地是選自Η、具有1 至3個碳原子的直鏈的烷基基團以及具有2或3個碳原子 的鏈烯基基團；由至少一個氟原子取代的具有1至3個碳 原子的直鏈的烷基基團或者具有2或3個碳原子的鏈烯基 〇 基團；以及氟，前提條件係R1、R2、R3以及R4中的至少 一個是氟或者由至少一個氟原子取代的一種烷基基團。 根據一個實施方式，在具有化學式（X)的化合物中 ，：Ri、R2、R3以及r4係選自H和F，前提條件係Ri、R2 、R3以及R4中的至少一個是氟。非常適合的尤其是碳酸 氟伸乙酯’但是還有順式-和反式-碳酸4,5-二氟伸乙酯、 碳酸4,4-二氟伸乙酯、碳酸三氟伸乙酯以及碳酸四氟伸乙 酯。該等化合物可以是藉由碳酸伸乙酯的直接氟化作用來 ^ 製造的。在二氟取代的碳酸伸乙酯的情況下，獲得了順式 和反式-4,5-碳酸二氟伸乙酯以及4,4_碳酸二氟伸乙酯。該 等異構體可以藉由分級蒸餾分離。 根據另一個較佳的實施方式，在具有化學式（X)的 化合物中’ R1係一C1至C3烷基基團或由至少一個氟原 子取代的一C1至C3烷基基團；並且R2、r3以及R4係η 或F ’前提條件係R2、R3以及R4中的至少一個是F，或 者R1係由至少一個氟原子取代的—C1至C3烷基基團。 較佳的是’ R1係甲基、乙基或乙烯基。 -15- 201140902 該類型的尤其佳的化合物係4-氟-4-甲基-1，3· 環戊烷-2-酮、4-氟-5-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-_ 基-4-氟-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、5-乙基-4-氟^ 1，3-二氧雜環戊烷-2-酮、以及4,5-二甲基-4-氟-1 雜環戊烷-2-酮。 該等化合物係已知的並且可以藉由該等相應的 的化合物的氟化作用或者藉由該等相應的氯取代的 的氯-氟交換來製備。4-烷基-4-氟取代的化合物可 09 1 6 1429.7中說明的來製備：藉由具有化學式 FC(0)0CHR’C(0)R (其中R係烷基並且R’係Η或 C3的烷基）的化合物的環化作用製備4-氟-4-R_5-二氧雜環戊烷-2-酮類。R較佳的是表示Cl至C5 ，更佳的是C 1至C 3的烷基。最佳的是’ R表示甲 基、異丙基以及正丙基。R’較佳的是Η。尤其佳& 係甲基並且R’係Η。 該環化反應較佳的是由一含氮雜環化合物或由 進行催化。在一個較佳的實施方式中’該雜環化合 芳香族化合物。例如，吡啶或2 -甲基咪唑可以作 劑使用。尤其佳的是由至少一個二院胺基基團取代 。4-二甲基胺基吡啶係非常適合的。其他的4_二焼 陡，例如，其中垸基表不一個C1至C3的院基基 些也認爲是適合的。 根據一個另外的較佳的實施方式’ R1和R 2係 C3烷基基團或由至少一個氟原子取代的C1至C3 -二氧雜 卜4-乙 卜乙基_ ，3-二氧 非氟化 化合物 以如在 (XI ) 5 ci至 R，-1 ,3- 的烷基 基、乙 勺是，R 氟離子 物係一 爲催化 的吡啶 胺基吡 團的那 C1至 烷基基 -16- 201140902 團；R3和R4係Η或F，前提條件係R3和R4中的至少一 個是F，或者R 1和R2中的至少一個是由至少一個氟原子 取代的C 1至C 3烷基基團。 該類型的尤其佳的化合物係4 -氟- 5- (1-氟乙基）-i，3_ 二氧雜環戊烷-2-酮、4-氟-5-(2-氟乙基）-1,3-二氧雜環戊 烷-2-酮、4-三氟甲基-4-甲基-1，3-二氧雜環戊烷-2-酮、4-二氟甲基-心甲基_5 -氟-1，3-—氧雜環戊院-2 -嗣、以及4_ 0 (2,2,2-三氟乙基）-4 -甲基-5-氟-1，3-二氧雜環戊烷-2-酮。 化合物的另一個組係三烷基亞磷酸酯類，其中至少一 個烷基基團係由至少一個氟原子取代的。順式-磷酸 (2,2,2 -三氟（乙基）酯係較佳的化合物。它可以由pci3和 三氟乙醇製備，可隨意地在一種城（例如，一種胺）的存 在下。 化合物的仍然另一個組係具有化學式（XII ), (CnF2n + m)5P的全氟院基磷院類，其中！！係1、2、3、4、 〇 ^^了或卜並且^^系+丨或-卜它們可以由五烷基膦類 藉由類同於在US 6,264,818中說明的方法電解氟化製備 〇 具有化學式（XIII) ’ R-PiOWi2的氟取代的膦酸酯 類和磷酸酯類也是適合的。在化學式（XIII )中，R {系_ C1至C4烷基基團；由至少一個氟原子取代的—C1M C4 烷基基團；或者一種氟取代的C2至C4 :1:完氧基基團；R1 和R2係相同的或不同的並且代表由至少一個氣原子取代 的C2至C4丨兀氧基基團。該類型的較佳的化合物係膦酸 -17- 201140902 甲基二-(2,2,2-三氟乙基）酯、鱗酸乙基二_(2,2,2_三氟乙 基）酯、以及順式-磷酸三（2,2,2·三氟乙基）醋。 具有化學式（XIV) ，R-CiC^OR1的氟取代的碳酸醋 類也是適合的。在化學式（XIV)中’ R較佳的是表示C1 至C3並且R1較佳的是表示Cl至C3垸基基團，前提條 件係R和Rl中的至少一個是由至少一個氟原子所取代的 。較佳的化合物係丁酸2,2,2-三氟乙基酯（r = C3h7， 、三氟乙酸乙酯（R = CF3’ R、c2H5)、乙酸 2,2,2-三氟乙基酯（R = CH3，R1 = C2H2F3)以及甲基五氟丙 酸酯（R = C2F5，RkcHa)。該等化合物適合用於在低溫 下操作的電池，如在美國專利申請公佈200 8/03 05 40 1中 說明的。 具有適合的化合物的另一組係具有化學式（XV )， R-C^OhC^HhCiHhOR1的那些。在具有化學式（XV)的 化合物中，R係一個多氟化的或全氟化的烷基基團，並且 R1係C1至C4烷基；由一個或多個氟原子取代的C1至 C4烷基；或苯基。R較佳的是係CF3、CHF2、或C2F5 ; 並且R 1較佳的是甲基或乙基。最佳的化合物係4 -乙氧基-1,1,1-三氟-3-丁烯-2-酮（ETFBO)。該等化合物可以藉由 將相應的羧酸醯氯加入到相應的乙烯醚中以及隨後的脫氯 化氫作用來製備。ETFBO ’例如’可以由三氟乙醯氯以及 乙基乙烯基醚來製備。ETFBO也是可獲得的，例如從 Solvay Fluor GmbH, Hannover, Germany。 適合的化合物的另一組係多氟化的以及全氣化的醚類 -18- 201140902 。適合的全氟化的聚醚類例如在WO 02/3 8 7 1 8中 說明。該等全氟化的聚醚主要由碳、氟、以及氧原 並且包括至少兩個、較佳的是三個C-O-C醚鍵、 幾種滿足那種定義的化合物的一混合物。經常，在 聚醚中的氧原子在該等C-O-C醚鍵內是唯一存在 等全氟聚醚一般具有的分子量爲約200或更多。總 們具有的分子量爲小於約1 500。如果該聚醚係幾 0 的一混合物，則分子量係重均分子量。總體上，該 醚在101·3 kPa下具有大於或等於40°c的沸點。該 醚總體上在101.3 kPa下具有小於或等於200°C的 作爲製備的結果，該等全氟聚醚經常是多種單獨物 混合物。總體上，該全氟聚醚的運動黏度在25 t 於或等於1 cSt (厘沱）。總體上，該運動黏度在 是至少0 · 3 c S t。 該等較佳的全氟聚酸係由Solvay Solexis Q GALDEN®和FOMBLIN®下出售的產品。 實例包括： GALDEN HT 55:在 101.3 kPA 下沸點 57。(：； 子量3 4 0 GALDEN HT 70:在 101.3 kPa 下沸點 66。(：； 子量410 FOMBLIN PFS1 :在 101 .3 kPa 下沸點 9〇°C ; 子量4 6 0 進行了 子構成 或者的 該全氟 的。該 體上它 種物質 全氟聚 全氟聚 沸點。 質的一 下是小 25°C 下 在名稱 平均分 平均分 平均分 -19· 201140902 部分氟化的聚醚類係由3M在名稱NOVEC®下出售的 氫氟醚類。該等GALDEN®和FOMBLIN®體系通常是具有 從40°C至7 6°C的範圍內的沸點的多組分體系。 適合作爲氟取代的化合物的其他的氟取代的化合物係 氟草酸硼酸鋰以及二氟（草酸）硼酸鋰。它們不是溶劑而 是一電解質鹽添加劑。 同樣地，氟化的雜環係適合的，尤其是氟化的二氧雜 環戊烷類、氟化的噁唑烷類、氟化的咪唑烷類、氟化的二 氫咪唑類、氟化的2,3 -二氫咪唑類、氟化的吡咯類、氟化 的噻吩類、氟化的噻唑類以及氟化的咪唑啉類。 適合的氟化的二氧戊環類例如是從 chemstep, France 可得的 2,2-二氟-1，3-二氧戊環（US 5,750,730 )以及2-氟-4,4,5,5-四甲基-1,3-二氧戊環。 適合的氟化的嚼哩院類例如是從 chemstep可得的 2,2-二氟-3-甲基噁唑烷以及4,5-二氟-3-甲基噁唑烷-2-酮 〇 適合的氟化的咪唑烷類例如是從abcr可獲得的2,2-二氟-1，3-二甲基咪唑烷以及可從Ap〇ll〇可獲得的1,3-二 丁基-2,2-二氟咪唑烷。 適合的氟化的2,3-二氫咪唑類例如是從chemstep可 獲得的 2,2-二氟-1,3-二甲基-2,3-二氫-1//-咪唑以及 1-乙 基-2-氟-3-甲基-2,3-二氫-1//-咪α坐。 適合的氟化的咪唑類例如是從selectlab可得的1-(三 氣甲基）-1// -咪D坐以及從chemstep可得的2 -氟-1-(甲氧基 -20- 201140902 甲基）-Ii/-咪唑。 一適合的氟化的卩it略例如是從chemstep可得的2 -乙 基-5-氟-1-甲基-1开-吡咯。 一適合的氟化的曝吩例如是從apacpharma可得的2- 氟噻吩。 一適合的氟化的噻唑例如是從chemstep可得的4-氟 噻D坐。 0 同樣的，氟取代的有機液體，例如4,5-二甲基-3-全 氟辛基-1，2，4-三唑鎗四氟硼酸酯。 其他的氟取代的化合物係在W〇2〇〇7/04247 1中說明 的那些，該等化合物係由以下構成的組的成員：氟取代的 羧酸酯類、氟取代的羧酸醯胺類、氟取代的氟化醚類、氟 取代的胺基甲酸酯類、氟取代的環狀碳酸酯類、氟取代的 非環狀碳酸酯類、氟取代的醚類、全氟烷基磷烷類、氟取 代的亞磷酸酯類、氟取代的磷酸酯類、氟取代的膦酸酯類 0 以及氟取代的雜環類’或者該等化合物較佳的是除上述的 F -氟取代的酯類、醯胺類、醚類、胺基甲酸酯類、環狀或 非環狀的碳酸酯類、膦烷類、亞磷酸酯類、磷酸酯類、膦 酸酯類以及雜環類之外存在的。該檔揭露了用於本發明的 選自以下各組的適合的化合物作爲用於鋰離子電池中的電 解質和電解質溶劑的一添加劑，芳香族化合物的組，該組 的構成爲：1-乙酶氧基-2-氟苯、1-乙醯氧基-3-氟苯、1-乙醯氧基-4-氟苯、2 -乙醯氧基-5-氟苄基乙酸酯、4 -乙醯 基-2,2-二氟-1,3-苯並間二氧雜環戊烯、6_乙醯基-2,2,3,3_ 201140902 四氟苯並-1,4-二噁英、1-乙醯基-3 -三氟甲基-5-苯基吡唑 、丨-乙醯基-5-三氟甲基-3 -苯基吡唑、三氟甲苯、苯甲醯 基三氟丙酮、1-苯甲醯基-3·三氟甲基_5·甲基吡唑、丨-苯 甲醯基-5-三氟甲基-3-甲基吡唑、1-苯醯氧基-4_(2,2,2 -三 氟乙氧基）苯、1-苯甲醯基-4-三氟甲基苯、1，4 -二（叔丁 氧基）四氟苯、2,2 -二（4 -甲基苯基）六氟丙院、二（五氟 苯基）碳酸酯、1，4-二（1,1，2,2-四氟乙氧基）苯、2,4-二（ 三氟甲基）苯甲醛、2,6-二（三氟甲基）苯基氰、二氟乙醯 苯' 2,2 -二氟苯並間二氧雜環戊烯、2,2 -二氟-1,3 -苯並間 二氧雜環戊烯-4-甲醛、1-[4-(二氟甲氧基）苯基]乙酮、3-(3,5-二氟苯基）-1-丙烯、氟二苯甲酮、二氟二苯甲酮、 1-(2'-氟[1,1，-聯苯基]-4 -基）丙烷-卜酮、6 -氟-3,4 -二氫-2H--1 -苯並噻因-4-酮（6-fluoro-3,4-dihydro-2H-l-benzothiin-4-one) 、4-氟二苯醚、5 -氟- l- 萌滿酮、1-(3-氟-4-甲氧基苯基）乙酮、氟苯基乙腈， 具有一個S i - C鍵的化合物的組，該組的構成爲：二（五氟 苯基）二甲基矽烷、1,2-二[二氟（甲基）甲矽烷基]乙烷、 Ν,Ο-二（三甲基矽烷基）三氟乙醯胺、N-(叔丁基二甲基矽 烷基）-Ν-甲基三氟乙醯胺、叔丁基二甲基甲矽烷基三氟 甲磺酸酯、2 -二甲胺基-1,3 -二甲基咪唑鑰三甲基二氟矽醇 酯、二苯基二氟矽烷， 具有一個 c = o鍵的化合物的組，該組的構成爲：二 (1，1，1，3,3,3 -六氟丙烷-2 -基）2 -伸甲基琥珀酸酯、二 (1，1，1，3,3,3-六氟丙烷-2-基）馬來酸酯、二（2,2,2-三氟乙 -22- .201140902 基）馬來酸酯、二（全氟辛基）富馬酸酯、二（全氟異丙基 )酮、2,6-二（2,2,2-三氟乙醯基）環己酮、丁基2,2-二氟 乙酸酯、環丙基4-氟苯基酮、二乙基全氟己二酸酯、 N，N-二乙基- 2,3,3,3 -四氟-丙醯胺’ 具有一個C = C鍵的化合物的組，該組的構成爲：烯丙基 ΙΗ,ΙΗ-七氟丁基醚、反式-1，2-二（全氟己基）伸乙基、（E )-5,6-二氟八-3,7-二烯烴-2-酮， Q 由N，N-二乙基-1，1，2,3,3,3-六氟丙基胺構成胺的組。 術語“二氟乙醯苯”包括用氟在芳環上的2,3-、2,4-、2,5 -、2,6·、3,4-以及3，5-位置取代的異構體。 術語“氟二苯甲酮”具體包括以下該等異構體2-氟 二苯甲酮以及4-氟二苯甲酮。 術語“二氟二苯甲酮”包括用氟在2,3|-、2,3-、2,4’-、2,4-、2,5-、2,6-、3,3'-、3,4，-、3,4-、3,5-以及 4,4·-位 置取代的異構體。 〇 術語“氟苯基乙腈”包括用氟在2-、3-以及4-位置 取代的異構體。 該等化合物可以按一已知的方式來合成並且還可以商 購，例如來自 ABCR GmbH & Co.KG，Karlsruhe, Germany ο 上述的該等氟化的有機化合物可以被用作唯一的溶劑 ’即以一種單一的溶劑的形式，或者它們可以與一種或多 種沒有被氟取代的有機溶劑混合使用。它們可以與直鏈的 或環狀的酯類、酯類、酮類、飽和的或不飽和的烷類、芳 -23- 201140902 香族烴類以及尤其是有機碳酸酯類一起應用。碳酸烷酯類 和碳酸伸烷酯類係較佳的溶劑。經常，在該溶劑中包括碳 酸伸乙酯（EC )。該溶劑可以進一步包含多種低黏度劑 ，例如醚類像1，2_二甲氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫 呋喃、1，3-二氧雜環戊烷、4-甲基二氧雜環戊烷、碳酸二 甲酯、碳酸乙甲酯、碳酸二乙酯以及它們的任何的多種混 合物。腈類，例如，乙腈和叔戊基苯以及硫取代的化合物 ，例如伸乙基-1,3-二氧雜環戊烷-2-硫酮（伸乙基硫代碳 酸酯）也是高度適合的非氟化的溶劑類或添加劑類。該溶 劑此外還包含苯、氟苯、甲苯、三氟甲苯、二甲苯或環己 烷。還可以應用雙（草酸）硼酸鋰。它不是溶劑而是一電 解質鹽添加劑。 較佳的混合物包括至少一種選自以下的化合物：碳酸 單氟伸乙酯、順式-碳酸二氟伸乙酯、反式-碳酸二氟伸乙 酯、4,4-碳酸二氟伸乙酯、4-氟-4-甲基-1，3-二氧雜環戊 烷-2-酮、4-氟-4-乙基-1，3-二氧雜環戊烷-2-酮、4_三氟甲 基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、碳酸2,2,2-三氟乙基-甲基酯 、碳酸2,2,2-三氟乙基-氟甲基酯、以及至少一種選自選 自以下的非氟化的有機化合物：碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯 、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、以及碳酸甲乙酯。 該電池溶劑含有按重量計0.1%至100%的氟取代的 有機化合物。經常，在電解質溶劑中以按重量等於或大於 3 %的量値包含氟化的有機化合物。經常，它以按重量計 等於或小於5 0 %的量、較佳的是以按重量計等於或小於 -24- 201140902 3 0%的量來包含。 在包含將金屬鋰從陰極室中的溶劑分開的薄膜的電池 中，可以將離子液體應用在與上述的氟取代的化合物中的 任一的一混合物中。非常適合的離子液體係基於咪唑鎗和 吡啶鎗衍生物的那些，但是也可以應用磷鐵或四烷基銨化 合物。代表性離子液體係甲苯磺酸酯、三氟甲磺酸酯、六 氟磷酸酯、二-(氟磺醯基）醯胺、二-(三氟甲基磺醯基） 0 醯胺以及1 -乙基-3 -甲基咪唑鑰的四氟硼酸酯、以及1 - 丁 基-3-甲基咪唑鑰的辛基硫酸酯。 用於Li-S電池的高度適合的薄膜在US 7,3 90,59 1 ( 出於所有的目的，將其藉由引用以其全部結合在此）中進 行了說明。該等薄膜對於活性金屬離子係高傳導的，但是 另外的實質上不可滲透的。它們係化學上穩定的並且保護 該活性金屬陽極免受與其他電池組分有害的反應並且使陽 極和陰極的化學環境分離。它們可以是整體的或者是包括 〇 兩個或更多層。 例如，與活性金屬相接觸的一個第一層可以部分或完 全包括 Li3N、Li3P、Lil、LiBr、LiCl、LiF 以及 LiPON。 一個第二層可以包括實質上不滲透的、離子傳導的、 並且與該第一材料（或其前體）化學上相容的材料。適合 的材料包括玻璃質的或非晶態金屬離子導體，例如基於磷 的或者基於氧化物的玻璃、基於磷-氮氧化合物的玻璃、 基於硒化物的玻璃、基於鎵的玻璃、基於鍺的玻璃以及方 硼石玻璃。陶瓷活性金屬離子導體，如鋰Θ -氧化鋁、鈉 -25- 201140902 /3-氧化鋁、Li超離子導體（LISICON) 、Na超離子導體 (NASICON )以及類似物、以及玻璃陶瓷活性金屬離子 導體也是適合的。具體的實例，例如LiP0N ’在 US 7,390,591中的第4欄第1至39行中找到。 該等層可以進一步包括另外的多種組分（例如聚合物 ，如聚合物-碘複合物，像聚乙烯-碘、或聚合物電解質） 以形成可以用作保護性複合材料的第二層的材料的柔性複 合材料片材。例如，一 Li -離子導電玻璃-陶瓷材料和一基 於聚氧化乙烯-Li鹽複合物的固體聚合物電解質的複合材 料。此種材料係從公司Ohara Corp•可獲得的。 陰極較佳的是在U S 7,3 9 0，5 9 1的1 5列中說明的那些 中的一種。適合的陰極包括LixCo02、LixNi02、LixMn204 、LiFeP04 ' AgxV205 、 CuxV2〇5 ' V205 、 V6013 、 FeS2 以 及 TiS2 。 該等電池的製造在本領域中是已知的，如在 US 7,390,591第15欄第33行至第16欄第2行中指示的 〇 本發明的電池的優點係在更低的重量和減少的成本下 的一改進的火焰保護和能量密度。 本發明另一方面涉及一電解質溶液，包括 至少一種含有至少一個選自氧、氮、磷、硫、以及矽雜原 子的氣取代的有機化合物’並且其中該氟取代的有機化合 物係選自：取代的羧酸酯類、氟取代的羧酸醯胺類、氟 取代的氣化醚類、氟取代的胺基甲酸酯類、氟取代的環狀 -26- 201140902 碳酸醋類、氟取代的非環狀碳酸酯類、氟取代的酸類、全 氟烷基磷烷類、氟取代的亞磷酸酯類、氟取代的磷酸醋類 、氟取代的膦酸酯類以及氟取代的雜環類， 以及至少一種選自元素硫和MaXy的化合物，其中M 係Na或Li，X係硫，並且y係1、2、3、4、6或8。較 佳的是’ Μ係Li’並且M2Xy係Li2Sy並且y係1、2、3 、4' 6或8。尤其佳的是，該溶液包括選自以下的一電解 0 質鹽：LiBF4、LiCI04、LiAsF6、LiP〇2F2、LiPF6 以及 LiN(CF3S〇2)2。該電解質鹽的濃度較佳的是1 ± n莫耳 ο 較佳的氟化的有機化合物係以上詳細描述的那些。尤 其佳的是碳酸氟伸乙酯、順式和反式-碳酸4,5-二氟伸乙 酯、碳酸4,4 -二氟伸乙酯、碳酸三氟伸乙酯、以及碳酸四 氟伸乙酯、4_氟_4-甲基-I,3-二氧雜環戊烷-2-酮、4-氟-5-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、4-乙基-4·氟-1,3-二氧雜環 Q 戊烷-2-酮、5_乙基_4_氟-4-乙基-I，3-二氧雜環戊烷-2-酮、 以及4,5-二甲基-4-氟-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮。 本發明的仍然另一方面涉及包括至少一個選自由氧、 氮、磷、硫、以及矽之雜原子的氟取代的有機化合物作爲 唯一溶劑或與至少一種非氟取代的溶劑混合物之用途、或 者雙（草酸）硼酸鋰或二氟（草酸）硼酸鋰在一鋰氧電池、 一鋰硫電池、或一鎂氧電池（較佳的是在一鋰硫電池中） 的陰極室中的用途。 在一鋰硫電池中較佳的是，並且尤其佳的是，其中該 -27- 201140902 氟取代的有機化合物係選自：氟取代的羧酸酯類、氟取代 的羧酸醯胺類、氟取代的氟化醚類、氟取代的胺基甲酸酯 類、氟取代的環狀碳酸酯類、氟取代的非環狀碳酸酯類、 氟取代的醚類、全氟烷基磷烷類、氟取代的亞磷酸酯類、 氟取代的磷酸酯類、氟取代的膦酸酯類以及氟取代的雜環 類。 若任何藉由引用結合在此的專利、專利申請以及公開 %中的揭露內容與本申請的說明相衝突的程度致使它可能 使—術語不清楚，則本說明應該優先。 【實施方式】 以下該等實例旨在解釋本發明而並非是對它進行限制 〇 F1EC係碳酸氟伸乙酯。 實例1 :硫在F 1 E C中的溶液： 將50 mg的硫放入一個一頸的PFA-燒瓶中。以1〇 的多個部分加入碳酸單氟伸乙酯。在每個加入之後’ 將該混合物在25 X：下攪拌1〇分鐘。在加入18〇 mL之後 ’該硫溶解了。 實例2 :硫化鋰在F 1 EC中的溶液： 將50 mg的硫化鋰放入一個一頸的PFA-燒瓶中。以 10 mL的多個部分加入碳酸單氟伸乙酯。在每個加入之後 -28- 201140902 ，將該混合物在25 °C下攪拌10分鐘。在加入250 mL之 後，該硫化鋰溶解了。 實例3 :多硫化鋰的預製備 將100 mg的硫化鋰溶解在25 0 mL乾THF中。加入 490 mg硫並且將該混合物在室溫下攪拌24 h。該硫溶解 了，形成多硫化鋰。在溶劑的蒸發之後，將褐色的產物在 0 真空中乾燥。 實例4:多硫化鋰在F1EC中的溶液： 將50 mg的多硫化鋰放入一個一頸的PFA-燒瓶中。 以10 mL的多個部分加入碳酸單氟伸乙酯。在每個加入之 後，將該混合物在25 °C下攪拌10分鐘。在加入1〇〇 mL 之後，該多硫化鋰溶解了。 Q 實例5 : —鋰硫電池 在此提供了 一鋰硫電池，它對應於美國專利申請公佈 200 9/0 061288的圖1的電池類型。它包括兩個集電器。陽 極含有鋰。陰極含有元素硫和LhSx (—硫化鋰和/或多 硫化鋰）以及一溶劑。該溶劑選擇爲使得它至少部分溶解 元素硫以及Lh Sx。該電池進一步含有在陽極室與陰極室 之間的一實質上非多孔性鋰-離子傳導薄膜。該薄膜例如 是從 Ceramatec Inc·，Salt Lake City，USA 可獲得的 _ LISICON 薄膜，例如基於 Li1 + xAlxTi2.x(P04)3 的一薄膜， -29- 201140902 其中χ係在0. 〇和0 _5之間。如果希望的話，該薄膜可以 注入有一鋰鹽（例如，LiPF6 )以在陽極與薄膜之間傳導 鋰離子。 陰極室中的溶劑係選自彙編在表1中的該等混合物中 的一種。 0 1 :陰極室的溶劑組合物 實例 溶劑組合物f按重量計％ 1 1.1 EC [8 51 FI EC Γ1 51 1.2 EC『501 F2EC [501 1.3 PC [9〇1 F2EC「101 1.4 PC『501 F2EC [501 1.5 EC [50] F3EC Γ251, F4EC [251 1.6 PC「70] F3EC『301 1 .7 EC [70] F 1 DMC『3 〇l 1.8 EC [80] 4FPC『201 1.9 EC [80] FMTFEC「2 01 2.0 TG [80] F 1 EC [201 2.1 TG [80] F 1 DMC [20]
縮寫： EC PC TG F1EC F2EC =碳酸伸乙酯 =碳酸伸丙酯 =四乙二醇二甲醚 =碳酸單氟伸乙酯 =碳酸二氟伸乙酯（含順式_4,5、反式-4,5 以及4,4·異構體的混合物）
F3EC =碳酸三氟伸乙酯 -30- 201140902 F4EC =碳酸四氟伸乙酯 F1DMC =碳酸氟甲基·甲酯 4FPC =4-氟-4-甲基-1，3-二氧雜環戊烷-2-酮 FMTFEC =碳酸氟甲基·2,2,2-三氟乙酯 電池的運行： 如果上述的電池放電時，鋰金屬在陽極氧化以產生鋰 0 離子以及電子。該等電子通過了一電力消耗設備，並且該 等鋰離子通過該薄膜傳導至陰極，在陰極它們一般與硫反 應形成一高的多硫化物（例如，Li2S6或Li2S8 )。電壓可 以從2.5 V降至2.1 V。 當該電池連接至一個電源上時，它將被再充電。此處 ，該等來自陰極室的鋰離子遷移穿過該薄膜到達陽極室並 且它們與電子結合以形成元素鋰。在陰極室，元素硫從 Sx陰離子中形成。 〇 實例6 : —多硫化鋰電池 對於如在實例5中說明的電池，將如實例丨、2以及 4中描述的硫、硫化鋰、或多硫化鋰的溶液中的至少一個 以適當的量値與表1中指明的相應的其他溶劑相混合以提 供硫、硫化鋰、或多硫化鋰在如在電池中應用的相應的溶 劑中的溶液。 【圖式簡單說明】 -31 - 201140902 圖1例示本發明一適合的鋰電池B。 【主要元件符號說明】 1，2 :集電器 3 :陽極 4 :陰極 5 :非多孔層 6，，6 ” ：多孔層 7 :裝置 B :鋰電池 -32-

Claims (1)

  1. .201140902 七、申請專利範圍： —種Li-S電池，包括一電解質溶劑，該電解質溶 齊!I包括至少一種氟取代的有機化合物或由該至少一種氟取 代的有機化合物所組成，該至少一種氟取代的有機化合物 含有至少一個選自以下的雜原子：氧、氮、磷、硫、以及 砂’並且其中該氟取代的有機化合物係選自：氟取代的羧 酸醋類、氟取代的羧酸醯胺類、氟取代的氟化醚類、氟取 〇 代的胺基甲酸酯類、氟取代的環狀碳酸酯類、氟取代的非 環狀碳酸酯類、氟取代的醚類、全氟烷基磷烷類、氟取代 的亞磷酸酯類、氟取代的磷酸酯類、氟取代的膦酸酯類以 及氟取代的雜環類。 2 ·如申請專利範圍第1項之電池，其爲鋰硫電池， 該鋰硫電池包括含鋰的陽極、含元素硫的陰極、以及多個 集電器，具有一電解質溶劑，該電解質溶劑包括至少一種 氟取代的有機化合物或由該至少一種氟取代的有機化合物 〇 所組成’該至少一種氟取代的有機化合物含有至少一個選 自以下的雜原子：氧、氮、磷、硫、以及矽，並且其中該 氟取代的有機化合物係選自：氟取代的羧酸酯類、氟取代 的羧酸醯胺類、氟取代的氟化醚類、氟取代的胺基甲酸醋 類、氟取代的環狀碳酸酯類、氟取代的非環狀碳酸酯類、 氟取代的醚類、全氟院基磷院類、氟取代的亞磷酸酯類、 氟取代的磷酸酯類、氟取代的膦酸酯類以及氟取代的雜環 類。 3.如申請專利範圍第1或2項之電池，其中該溶劑 -33- 201140902 係包含在該陰極中。 4. 如申請專利範圍第1或2項之電池，其中該氣取 代的有機化合物係選自：碳酸單氟伸乙酯、順式碳酸二氟 伸乙酯、反式碳酸二氟伸乙酯、碳酸4,4 -二氟伸乙醋、碳 酸三氟1伸乙醋、碳酸四氟伸乙醋、4 -氟-4 -甲基_1，3 -二氧 雜環戊烷-2-酮、4 -氟_4_乙基-1,3 -二氧雜環戊烷-2_酮、碳 酸2,2,2 -三氟乙醋甲酯、以及碳酸2,2,2-三氟乙醋氟甲酯 〇 5. 如申請專利範圍第1或2項之電池，其中該電解 質溶劑進一步包括至少一種非氟化的溶劑。 6. 如申請專利範圍第5項之鋰電池，其中該非氟化 的溶劑係選自：碳酸烷酯類、碳酸伸烷酯類、以及醚類。 7. 如申請專利範圍第6項之鋰電池，其中該非氟化 的溶劑係至少一種選自以下的溶劑：1，2 -二甲氧基乙烷、 四乙二醇二甲醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、ι，3 -二氧 雜環戊烷、4_甲基二氧雜環戊烷、碳酸二甲酯、碳酸甲酯 乙酯、碳酸二乙酯、以及它們之任何混合物。 8 ·如申請專利範圍第1項之電池，其進一步包括對 該等個別金屬離子具選擇性傳導性之薄膜。 9 ·如申請專利範圍第2項之電池，其進一步包括對 鋰離子具選擇性傳導性之薄膜。 10. —種包括至少一個選自氧 '氮、磷、硫、及矽之 雜原子的氟取代的有機化合物作爲唯一溶劑或與至少一種 非氟取代的溶劑混合之用途’或者雙（草酸）硼酸鋰或二 -34- 201140902 氟（草酸）硼酸鋰在鋰氧電池、鋰硫電池、或鎂氧電池的 陰極室中之用途。 11. 如申請專利範圍第1〇項之用途，其中該氟取代 的有機化合物係選自：氟取代的羧酸酯類、氟取代的羧酸 醯胺類 '氟取代的氟化醚類、氟取代的胺基甲酸酯類、氟 取代的環狀碳酸酯類、氟取代的非環狀碳酸酯類、氟取代 的醚類、全氟烷基磷烷類、氟取代的亞磷酸酯類、氟取代 〇 的磷酸酯類、氟取代的膦酸酯類以及氟取代的雜環類。 12. —種電解質溶液，包含 至少一種含有至少一個選自氧、氮、磷、硫、及矽之 雜原子的氟取代的有機化合物，其中該氟取代的有機化合 物係選自：氟取代的羧酸酯類、氟取代的羧酸醯胺類、氟 取代的氟化醚類、氟取代的胺基甲酸酯類、氟取代的環狀 碳酸酯類、氟取代的非環狀碳酸酯類、氟取代的醚類、全 氟烷基磷烷類、氟取代的亞磷酸酯類、氟取代的磷酸酯類 〇 、氟取代的膦酸酯類以及氟取代的雜環類， 以及至少一種選自元素硫和M2Xy的化合物，其中M 係Na或Li，X係硫，並且y係i、2、3、4、6或8。 1 3 ·如申請專利範圍第〗2項之電解質溶液，其中μ 係Li。 1 4 ·如申請專利範圍第〗3項之電解質溶液，其中μ 係Li，並且其中該彳谷液進一步包括選自以下的電解質鹽 • LlBF4、LiCI〇4、UAsF6 ' Lip〇2p2 LipF6 以及 LiN(CF3S02)2 0 -35-
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI553947B (zh) * 2013-08-16 2016-10-11 Ｌｇ化學股份有限公司 鋰－硫電池之陰極及製備彼之方法
TWI890996B (zh) * 2023-04-19 2025-07-21 國立臺灣科技大學 一種可調溶劑化特性的電解質溶劑、其製造方法與應用

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10320033B2 (en) 2008-01-30 2019-06-11 Enlighten Innovations Inc. Alkali metal ion battery using alkali metal conductive ceramic separator
US9893337B2 (en) 2008-02-13 2018-02-13 Seeo, Inc. Multi-phase electrolyte lithium batteries
WO2011028251A2 (en) 2009-08-24 2011-03-10 Sion Power Corporation Release system for electrochemical cells
EP2497133B1 (en) 2009-11-05 2018-12-26 Field Upgrading USA, Inc. Solid-state sodium-based secondary cell having a sodium ion conductive ceramic separator
US10056651B2 (en) 2010-11-05 2018-08-21 Field Upgrading Usa, Inc. Low temperature secondary cell with sodium intercalation electrode
US10020543B2 (en) 2010-11-05 2018-07-10 Field Upgrading Usa, Inc. Low temperature battery with molten sodium-FSA electrolyte
JP2014515168A (ja) * 2011-04-26 2014-06-26 ソルヴェイ（ソシエテ アノニム） リチウム空気バッテリセル
EP2720303B1 (en) * 2011-06-11 2017-05-31 Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd Electrode composite material, method thereof, positive electrode and battery including the same
CN103959544A (zh) 2011-09-02 2014-07-30 纳幕尔杜邦公司 氟化电解质组合物
JP6178317B2 (ja) 2011-09-02 2017-08-09 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ リチウムイオン電池
US10224577B2 (en) 2011-11-07 2019-03-05 Field Upgrading Usa, Inc. Battery charge transfer mechanisms
CN104221203B (zh) * 2012-03-19 2017-04-12 国立大学法人横浜国立大学 碱金属‑硫系二次电池
FR2989683B1 (fr) * 2012-04-23 2016-12-09 Commissariat Energie Atomique Composes fluores utilisables comme solvant organique pour sels de lithium
US10044066B2 (en) 2012-06-01 2018-08-07 Solvary SA Fluorinated electrolyte compositions
US10074874B2 (en) 2012-06-01 2018-09-11 Solvay Sa Additives to improve electrolyte performance in lithium ion batteries
WO2014027003A1 (en) * 2012-08-14 2014-02-20 Solvay Sa Use of low concentrations of fluorinated organic compounds as solvent additives
EP2893590B1 (en) * 2012-09-06 2019-05-01 Field Upgrading USA, Inc. Sodium-halogen secondary cell
US10854929B2 (en) 2012-09-06 2020-12-01 Field Upgrading Usa, Inc. Sodium-halogen secondary cell
EP2909886A4 (en) 2012-10-19 2016-06-15 Univ North Carolina ION-LEADING POLYMERS AND POLYMER MIXTURES FOR ALKALIMETALLIUM BATTERIES
US9431682B2 (en) 2012-12-19 2016-08-30 Ceramatec, Inc. Degradation protection of solid alkali ion conductive electrolyte membrane
WO2014140198A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Basf Se Protected electrode structures
US9160036B2 (en) 2013-03-15 2015-10-13 GM Global Technology Operations LLC Electrolyte additives for lithium sulfur rechargeable batteries
EP2973789B1 (en) 2013-03-15 2019-05-08 Sion Power Corporation Protected electrode structures and methods
EP2982001A2 (en) * 2013-04-01 2016-02-10 The University of North Carolina At Chapel Hill Ion conducting fluoropolymer carbonates for alkali metal ion batteries
JP2016519400A (ja) 2013-04-04 2016-06-30 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 非水性電解質組成物
FR3009829B1 (fr) * 2013-08-23 2015-09-25 Commissariat Energie Atomique Composes fluores utilisables comme solvant organique pour sels de lithium
KR101558669B1 (ko) * 2013-10-31 2015-10-07 현대자동차주식회사 리튬황 전지의 양극 및 이의 제조방법
DE102014202180B4 (de) * 2014-02-06 2024-11-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrolytzusammensetzungen für Lithium-Schwefel-Batterien
KR101618428B1 (ko) 2014-02-07 2016-05-09 고려대학교 산학협력단 리튬-황 이차전지용 전극 구조물의 제조 방법
US10490796B2 (en) 2014-02-19 2019-11-26 Sion Power Corporation Electrode protection using electrolyte-inhibiting ion conductor
KR102316170B1 (ko) 2014-02-19 2021-10-21 시온 파워 코퍼레이션 전해질-억제 이온 전도체를 포함하는 복합체를 사용한 전극 보호
US9666918B2 (en) * 2014-03-28 2017-05-30 International Business Machines Corporation Lithium oxygen battery and electrolyte composition
PL3132483T3 (pl) * 2014-04-15 2019-07-31 Uchicago Argonne, Llc Akumulatory litowo-siarkowe
JP6658512B2 (ja) * 2014-05-02 2020-03-04 株式会社村田製作所 電解液、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
US9859554B2 (en) * 2014-07-03 2018-01-02 GM Global Technology Operations LLC Negative electrode material for lithium-based batteries
US20160087307A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 E I Du Pont De Nemours And Company Nonaqueous electrolyte compositions
US10227288B2 (en) 2015-02-03 2019-03-12 Blue Current, Inc. Functionalized fluoropolymers and electrolyte compositions
US9923245B2 (en) 2015-04-03 2018-03-20 Seeo, Inc. Fluorinated alkali ion electrolytes with urethane groups
WO2016164505A1 (en) 2015-04-07 2016-10-13 Seeo, Inc. Fluorinated alkali ion electrolytes with cyclic carbonate groups
JP5822044B1 (ja) * 2015-04-17 2015-11-24 宇部興産株式会社 非水電解液、並びにそれを用いたリチウムイオン二次電池及びリチウムイオンキャパシタ
KR20180005173A (ko) 2015-05-12 2018-01-15 시오 인코퍼레이티드 리튬 배터리를 위한 전해질로서의 peo 및 플루오르화 중합체의 공중합체
CN106207256B (zh) * 2015-05-25 2021-01-15 松下知识产权经营株式会社 电解液、及电池
CN106207260A (zh) * 2015-05-25 2016-12-07 松下知识产权经营株式会社 电解液、及电池
WO2016200559A1 (en) 2015-06-09 2016-12-15 Seeo, Inc. Peo-based graft copolymers with pendant fluorinated groups for use as electrolytes
US10320031B2 (en) 2015-11-13 2019-06-11 Sion Power Corporation Additives for electrochemical cells
KR102050838B1 (ko) * 2016-04-22 2019-12-03 주식회사 엘지화학 리튬-설퍼 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지
JP6872562B2 (ja) 2016-05-10 2021-05-19 シーオ インコーポレーテッドSeeo, Inc. ニトリル基を有するフッ素化電解質
JP6890297B2 (ja) * 2016-06-14 2021-06-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池用電解液、および、電池
CN110383567B (zh) * 2017-03-31 2022-08-23 大金工业株式会社 电解液、电化学器件、锂离子二次电池和组件
EP4141992A1 (en) * 2017-05-19 2023-03-01 Sion Power Corporation Electrochemical cells comprising additives
JP7210475B2 (ja) 2017-05-19 2023-01-23 シオン・パワー・コーポレーション 電気化学セルの不動態化剤
CN108933274A (zh) * 2017-05-26 2018-12-04 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种锂硫电池电解质及其应用
KR102244905B1 (ko) 2017-07-28 2021-04-26 주식회사 엘지화학 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
CN109390629B (zh) * 2017-08-08 2020-12-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电解液以及电池
KR102328258B1 (ko) * 2017-10-17 2021-11-18 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 금속 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 금속 전지
US11936002B2 (en) 2017-12-13 2024-03-19 Basf Se Electrolyte composition comprising oligomeric silyl ester phosphonates
FR3080222B1 (fr) * 2018-04-11 2020-03-20 Saft Element electrochimique lithium/soufre
EP3694042B1 (en) * 2018-05-10 2023-09-13 LG Energy Solution, Ltd. Lithium metal secondary battery having improved safety and battery module including same
CN108808092B (zh) * 2018-09-04 2020-10-09 四川华昆能源有限责任公司 一种活性电解液及制备方法和用途
JP7655726B2 (ja) 2018-11-01 2025-04-02 株式会社Ｇｓユアサ 非水電解液二次電池
CN110416612A (zh) * 2019-07-25 2019-11-05 东莞市坤乾新能源科技有限公司 一种二次锂硫电池的新型电解液及电池
CN110556509A (zh) * 2019-08-14 2019-12-10 南京大学 一种利用含氟有机物进行金属锂负极表面保护和钝化处理的方法、产品及应用
US12315911B2 (en) * 2019-08-22 2025-05-27 Saft Lithium-sulfur battery with improved performances
CN111224166A (zh) * 2019-12-12 2020-06-02 中国科学院大连化学物理研究所 一种醚类电解液、其制备方法及其应用
JP7340147B2 (ja) * 2019-12-27 2023-09-07 トヨタ自動車株式会社 非水電解液および非水電解液二次電池
US20230089885A1 (en) * 2020-09-09 2023-03-23 Lg Energy Solution, Ltd. Non-Aqueous Electrolyte for Lithium Secondary Battery and Lithium Secondary Battery Including Same
CN115516687B (zh) * 2020-10-29 2025-08-05 株式会社Lg新能源 包含含环状碳酸酯的电解质的锂硫二次电池
KR102931103B1 (ko) * 2021-01-07 2026-02-25 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬-황 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR20230000593A (ko) * 2021-06-25 2023-01-03 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬-황 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
US20250006999A1 (en) * 2023-06-29 2025-01-02 Ii-Vi Delaware, Inc. Fluorinated Electrolyte Composition for Chalcogen Battery
US20250286141A1 (en) 2024-03-06 2025-09-11 Lyten, Inc. Electrolyte systems including performance-enhancing additives, and electrochemical cells including the same

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU177920B (en) * 1978-11-01 1982-01-28 Villamos Ipari Kutato Intezet With indirect air/oxygen/ cathode operating current source
JPS57105970A (en) * 1980-12-23 1982-07-01 Toshiba Corp Air electrode
US6030720A (en) * 1994-11-23 2000-02-29 Polyplus Battery Co., Inc. Liquid electrolyte lithium-sulfur batteries
US5510209A (en) 1995-01-05 1996-04-23 Eic Laboratories, Inc. Solid polymer electrolyte-based oxygen batteries
US5750730A (en) 1996-01-10 1998-05-12 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Fluorine-containing dioxolane compound, electrolytic solution composition, battery and capacitor
DE19619233A1 (de) 1996-05-13 1997-11-20 Hoechst Ag Fluorhaltige Lösungsmittel für Lithiumbatterien mit erhöhter Sicherheit
DE19724709A1 (de) 1997-06-13 1998-12-17 Hoechst Ag Elektrolytsystem für Lithiumbatterien und dessen Verwendung sowie Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit von Lithiumbatterien
JP3368815B2 (ja) 1997-11-10 2003-01-20 日本電気株式会社 フリップフロップ回路
GB2331404B (en) 1997-11-12 2002-05-22 Vero Electronics Ltd Electrical contacts for housings
DE19846636A1 (de) 1998-10-09 2000-04-13 Merck Patent Gmbh Elektrochemische Synthese von Perfluoralkylfluorophosphoranen
DE19858925A1 (de) 1998-12-19 2000-06-21 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Elektrolytsystem für Lithiumbatterien und dessen Verwendung sowie Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit von Lithiumbatterien
DE19858924A1 (de) 1998-12-19 2000-06-21 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Elektrolytsystem für Lithiumbatterien und dessen Verwendung sowie Verfahren zur Erhöhung
WO2001036206A1 (en) * 1999-11-12 2001-05-25 Fargo Electronics, Inc. Thermal printhead compensation
US7247408B2 (en) * 1999-11-23 2007-07-24 Sion Power Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
JP2002110237A (ja) * 2000-08-17 2002-04-12 Samsung Sdi Co Ltd リチウム−硫黄電池用正極活物質組成物、その製造方法及びリチウム−硫黄電池
US6544688B1 (en) * 2000-09-20 2003-04-08 Moltech Corporation Cathode current collector for electrochemical cells
EP1341895A2 (en) 2000-11-08 2003-09-10 SOLVAY (Société Anonyme) Solvent compositions
US7390591B2 (en) 2002-10-15 2008-06-24 Polyplus Battery Company Ionically conductive membranes for protection of active metal anodes and battery cells
US7645543B2 (en) * 2002-10-15 2010-01-12 Polyplus Battery Company Active metal/aqueous electrochemical cells and systems
KR100536196B1 (ko) * 2003-05-13 2005-12-12 삼성에스디아이 주식회사 비수성 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP2005108724A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2005166536A (ja) * 2003-12-04 2005-06-23 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
US7514180B2 (en) * 2004-03-16 2009-04-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Battery with molten salt electrolyte and protected lithium-based negative electrode material
DE102005048802A1 (de) 2005-10-10 2007-04-12 Solvay Fluor Gmbh Fluorierte Additive für Lithiumionenbatterien
JP2007207484A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Sony Corp 非水電解質組成物及びこれを用いた非水電解質二次電池
US8748046B2 (en) 2007-01-25 2014-06-10 California Institute Of Technology Lithium-ion electrolytes with fluoroester co-solvents
JP5217278B2 (ja) * 2007-07-24 2013-06-19 トヨタ自動車株式会社 空気電池システム
US8771879B2 (en) * 2007-09-05 2014-07-08 Ceramatec, Inc. Lithium—sulfur battery with a substantially non-porous lisicon membrane and porous lisicon layer
JP5274562B2 (ja) * 2008-08-06 2013-08-28 三井化学株式会社 リチウム二次電池用非水電解液及びリチウム二次電池
KR101135502B1 (ko) * 2008-12-22 2012-04-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI553947B (zh) * 2013-08-16 2016-10-11 Ｌｇ化學股份有限公司 鋰－硫電池之陰極及製備彼之方法
TWI890996B (zh) * 2023-04-19 2025-07-21 國立臺灣科技大學 一種可調溶劑化特性的電解質溶劑、其製造方法與應用

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011051275A1 (en) 2011-05-05
IN2012DN03375A (zh) 2015-10-23
JP2013508927A (ja) 2013-03-07
KR20120101414A (ko) 2012-09-13
CN102668232B (zh) 2016-05-04
EP2494648A1 (en) 2012-09-05
US20120214043A1 (en) 2012-08-23
CN102668232A (zh) 2012-09-12

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