TW416158B - Non-aqueous electrolyte for electrochemical systems and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents
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416158 A7 B7 五、發明説明(1 ) 相關的申請 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本申請案係基於1998年10月23日向韓國工業產權局申 請之第98-44507案,其內容已被歹U入參改β 發明背景 (a) 發明領域 本發明係有關一種電氣化學系統所用之無水電解質, 特別係指有關一種能與至少一個電極含有石墨結構的碳在 —起而藉著鍾雛子的作用Μ產生電動能之電氣化學系統所 用之無水電解質。 (b) 相關技術說明 電子技術已有驚人的進展。近些年來,包括筆記本電 腦和移動通迅裝置在内的各種可攜帶的電子儀器變得普遁 起來。使對於作為這些可攤帶電子儀器驅動能源的輔助電 池需求量就随之而增。雖然常規的組雷池和辣轉霉Μ係-有 優異的性能,但瘼些水溶液型電池在重量和能虽密度方面 均不能令人滿意。因而無水電解質鋪助電池乃能顯示出所 要求时高電膝和禽能量密度。 —’、 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 使用鍵或作為其電極活性材料的無水電解質電池已被 研究出來,因為鍵的優點在於是最輕的而且也是最正電性 的金靥,祖服复可能座供篇^霞星而輕重量的電源。鋰輔助 電池通常的組成係由一對能可逆地蓄電和放電的鍵電極; —被插置在該電極間之多孔絕緣膜片,及—含直廬鑒姐對 質子有懷性之溶齊〇昆合^物的無水電解質。 按照常規,稱為陽極的負電極是放電時被氧化較正電 本纸張尺度逍用中國國家椹準(CNS ) A4it格(210X297公釐) 4 娌濟部中夾樣準局員工消費合作社印装 416156 A7 _87_______五、發明説明(2 ) 性的電極。稱為陰極的正電極是放電時被通原較負電性的 電極。通常鋰離子係從負電極放電時放出的,並由正電極 儲存。例如美國專利第4,035,555號所公開之電池,該電 池係包括Μ四晒錕作正電極材料*鋰金觴作負電極材料’ 並Μ河稀碳酸鹽作溶劑的無水電解質。放電時從鍵陽極上 釋放鋰離子被傳送到陰極上形成鋰嵌入四晒化妮。這種有 可能利用不同的金靥氧化物和硫族金靥作正電極的材料’ 在1979年科學雜誌第205卷第4407頁之D.W墨菲(Mu「phy) 和P. A.克里斯蒂(Christian)文鞏中已作了較全面地綜述 〇 作為一種負電極材料•鍵金靥被用作鋰源。雖然鋰金 屬可以形成一種高能密度的負電極,但因經金邏的不良的 電鍍性能和固有的高化學反應性而存在循瑪隻命問題而且 遇和安全有關。在重複循環時,因鍵的枝晶狀總層使鋰電 極表面變得疏黯。逭種具有大表面積之結構係不希望有的 ,因為它與空氣和水份要產生激烈的反應。此外裝配瑄種 電池鋰金鳐被用作負電極處於充電狀態時,還要特別注意 到在生產這類電池中,特別是在高電壓材料被用來作正電 極時防止內部或外部形成短路。即使可Μ改進循摄壽命和 安全性》在處理負電極和所得到的電池時,鍵合金也會遇 到類似的問題。此外,鋰合金的延展性有限,就使其僅限 用於一座I極石麗要太大曲率之霞池。 另—方面,美國專利第4,423,125號案公開一種無水 甯解質的輔助電池,該電池包含以氧化鋰石墨代替鋰金靥 本紙張尺度逍用中國國家榡率(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 5 I ml— I n n n ^ n I n I n I n n ^ (请先閱讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央梯準局l工消费合作社印策 Λ7 B? _五、發明説明(3 ) 或鋰合金作為負電極°自從這類霉池使用石墨就如餘存許 多鍵能夠可逆地嵌入和除去嵌入鍵離子Μ來,該當池圼現 了良好的循環薄命特性。然而,因為與不能含有可分離鋰 的正電極一同工作,石基電極必須預先氣化鍵來產生電氣 化擧活性。上述預先氣化娌可能存在一些問趙,因為該預 先氧化鋰石盡對水分會強烈地反應以及因為在沒有彤成金 屬鋰的情況下額外地增加將鍵均句嵌入到石墨中的步驟。 作為一種新的含有可分離鋰的陰極活性材料,美國專 利第4,302,518號案公開了一種含鍵過渡金屬氧化物,該 氣化物具有層狀结構。可以通通將這一材料和一種由一更 具正電性材料組成的負電極相組合來生產鍵輔助電池*該 負當極材料能可逆地嵌入和除去嵌入鍵離子β例如*可用 石墨電極作為這樣—種負電極* g石墨或其他破材料被用 做陽極.時乃里現出色好的循環薄命和有改進的安全特性。 此種;池在非活性態下組裝*因此為使其具有當氣化學活 性而爾要予以充質° 碳陳稼的一個缺點是在第一次循應濟’庳舍效宰不高 ,降_低了電池容量。因此,當LiCo02最初被用做正電極時 ,LiCc02的X值在第一次充放電循環之後比最初值低得多 。瑄種不可逆的容虽是由碳表面上窜解質的反應產生的* 适俾随著初始從正霉極釋放的鍾雛子消耗。在初始充電循 環中消耗的鍵量取決於無水楚解質的成分和_極€#材'料· 的類型。 同時碳材料通常被分成僅有局部和近程有序的非晶形 ---------^------ir------漆. . 一 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4洗格(210X297公釐) 6 經濟部中央梂準局負工消费合作社印It 416156 at ___B7_ 五、發明说明(4 ) 碳和高结晶且具有輪廊分明長程晶序的石墨碳°非晶形碳 對於包括常規環脂類如PC和伽瑪丁內酿(了 BL)的霣範園楚 解質溶劑的界面穩定性來說是有利的°就能悬密度來說非 晶形碳不如高结晶的石里碳那樣令人滿意。然而*若包含 PC或了-BL之高结晶石墨碳被兩作為無水楚解質輔助電池之 負霉極,那麼就不能尉該電池充分地充電,而且並不能得 到買際電池的一璧性能。已知此種不足乃係由於該等電解 質在高結晶石握碳表面上反應引起者*就如A.N.戴埃(Dey * )和B.P.沙利文(Sul 1 i van)在1970年電氣化學學報(J. El-ectrochem . Soc) , 117^^ 222頁及 本(Fu J imoto)等 人在1996年能源雜誌(J.Power Sources)第63卷第127頁 中所報導者。 於是,為了充分利用高结晶石墨碳的高能屋:密度,使 用一種控賞的電解質是至關重要的。在無水電解質鍵輔助 電池中使用的價兩電解質是电遮班m直」錢溶劑的混合物組 成。對有機溶劑的要求是態盜麗大_量_鲤塑的靡力ί或高的 介電常數)及在電池工作溫度範園内傳W所溶解鋰離子的 能力。具有高介電常數的溶劑實例包含環脂類如PC、了 -BL 、乙稀碳酸鹽(EL)及丁輝碳酸強(BC,通常指的係1,2-丁 歸碳酸鹽或IUPAC所定名之4-乙基-1,3-二氧戊環-2-酮 )。EC有大的介電常數,但是在環境溫度下並不能傳導鋰 雛子,因為低於36eC時* EC是固體。許多其他具有高介電 常數的化學物質,諸如不同小分子軒類和2-囉唾焼二繭很 容费在較离的溫度下達到凝固。此外*具有大介霜常數的 本紙張尺度適用中國困家標準(CNS ) A4说格(210X297公釐) I K I I |辦衣! 1 —- I I I 訂— I I I I ――線 <請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 416156 經濟部t央標準局負工消费合作社印製 五、發明说明(5 ) 溶劑如此使鋰離子成溶劑化物以致於在理雔子最初被 嵌入石墨碳的同時與鍵離子共同嵌入石璺曆內*這種共同 嵌入將導致在最初循瓌期肉大的不可逆現象。特別是pc * 了-BL和BC完全阻止了石墨碳可逆地嵌入鋰離子。 作為一種溶劑混合物的實例*該溫合物可以在最初循 環後使用*並在室溫下可逆地將鍵嵌入石墨中。例如^*德 (Fons)等人在1990年轚氣化學學報第139卷第2009頁中即 報導了 EC/PC混合物。但是,瑄種EC和PC混合物圼現大的 起始不可逆性容童損耗,因此該混合物作為無水電解質鍵 輔助電池的電解質實際上是不能令人滿意的。造方面Z.X. 許(Shu)等人在1993年電氣化學學報第140卷第992頁中 $有報導,由於在石墨表面上當解質的不可逆反懕產生大 量的氣體。同理*含有7-BL或BC的霜解質與石墨碳陽極不 能兼容,因此不能提供足夠的電池性能。 同時*由高介電常數溶劑和低粘度溶劑組成的谭解質 混合物已被普遍地使用在包括霉容器和原鍵霜池在内的無 水轚解質電氣化學系統中。例如在美國専利第4,957,833 號案中對環狀碳酸鹽和線性碳酸鹽的混合物公開了達種混 合物鍵離子傳導性的改進。具艘說*在一豊專利(美國專 利第5,521,027號案及美國專利第5,639,575號案)中, 對以高结晶石墨碳做負flg極組成的鋰輔助電池公開了包聿 EC和線性碳酸鹽的混合物〇 另一方面*因為EC的高溶化溫度,使基於EC和線性碳 酸鹽的混合物電解質存在低溫下高放:率的問題,例如在 3 (請先閲讀背面之注意事項再續爲本頁) 本紙佚尺度適用中躅B家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 8 416156 A7 B7 五、發明説明(6 ) 美國專利第5,472,809號案中對由£(:、?(:和0^(3組成的電 解質實例和在美國專利第5,643,695對EC、PC和線性碳酸 鹽或EC、BC和線性碳酸鹽組成的霉解質公開了在低溫下性 首民的改進。但是由於PC和BC對高結晶石墨碳的反應性,不 利於這種可Μ用於負電極的碳結構被嚴格地受限於大表面 積的負電極。 鑒於上述現有技術的描述,本發明的目的係提供一種 無水電解質.該電解質含有高介電常數的溶劑,該電解質 在:低里据离傳導性而對寬轉圖的石黑聪腺择目丨丨有小的 不可逆性。 發明概述 本發明的一個目的*係提供一種用於電氣化學糸統中 由鍾離子作用能產生電動勢的無水電解質。 本發明的另一目的,係提供一種用於電氣化學系統中 »連同至少一個由石墨結構碳組成的電極一 起能產生電動勢的無水電解質。 這些及其他·^用電氣化學糸統之無水電解質來達到之 目的係包含反-4,5-二烴基-1,3-二氧戊環-2-酮,其中 兩焼基獨自含1到2個碳和一鋰鹽。 該無水電解質鋰輔助電池包含一個碳,該碳既能嵌入 又能除去嵌入陽極的鋰雛子;一個鋰含有既能嵌入又能除 去嵌入陰極鋰雛子的材料;及一俩無水電解質含反-4,5-乙烴棊二幕戊斑_-2.•'酮和一鋰鹽。 本發明的這座和其他有益之處對於專業技術人貝來說 ( CNS )Ί(71〇χ 瓣 9 ---------^------、1Γ------^ . - {锖先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央棉车局貝工消費合作社印氧 41615δ Λ7 _ Β7_五、發明説明(7 ) 翁,在閱讀和理解下面最佳實施例的描述和附圖,將變得 更加清楚。 附圖的簡單說明 第一圖:係按本發明硬幣型電池典型結構的截面圖。 第二圖:係為一曲線圖*用Μ表示P15BG根據實例1和比 較例1所作試驗之起始電壓分布。 第三圖:係為一曲線圖,用以表示出P15BG根據實例2-6 和比較例2-6所作試驗之不可逆容量。 第四圖:係為一曲線圖,用以表示MCMB 10-28根據實例7-16和比較例7-9所作試驗之不可逆容量。 第五圖:係為一曲線圖,用Μ表示SFG-44依照實例17-21 和比較例10-12所作試驗之不可逆容量。 第六圖··係為一曲線圖》用Μ表示依照實例30至39的試驗 ,在25TC下,電池之長期循環壽命。在第二圖至 第六圖中,“ex.” 係表示實例,而“com,”則 表示比較例。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 圖號之簡單說明: 電池殼體1 銅製金屬隔片3 陽極5 陰極7 密封塾9 密封板2 集電器4 分離器6 集電器8 本紙張尺度適用中S國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐)10
416158 at B7 五、發明説明(8) 發明的詳细說明 本發明係提供一種兩於電氣化學系統中由趣離子作兩 下能產生電動努的無水電解質,更確切地說,是由趣離子 寧入石墨结構的碳中。造種無水霉解質包括趣強及在化學 式1中所示结構之反-4,5-乙煙基-1,3-二氧戊環-2-酿r Ο 〔化學式1〕 0 0 〇 R< r2 (其中&和民係具有1至2個碳原子之獨立焼 蔽電氣化學糸統特別包含一種無水楚解質鋰轉㈣電池 ,銳轉助霉池包含一個高结晶石墨碳1極起一_由活性材 料組成的正電極,該活性材料又包食盤旦逆地遗人鹿除去 嵌入鍾的可分雜_鍵。 該電解筲為含有第一種、第二種和可供選用第三種溶 劑的無水溶劑溫含物。第一種溶劑係反-4,5-乙煙基-1,3 -二氣戊環-2-嗣。第二種溶劑選自能穩定石墨碳陽極界 面溶劑中的任~組,例如EC、氣代乙嫌碳酸鹽、二氣代乙 稀碳酸鹽、至少一個氫原子被一個氣原子置換的氟乙嫌碳 本紙铢尺度逍用中國國家標率(CNS ) A4规格(210X297公釐) 11 m 1 於衣 I I I ^ n n n n n I ' I, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬標準局貝工淡费合作杜印装 A7 B7 416156 五、發明説明(9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填襄本頁) 酸強、碳酸亞乙铺酿和3-甲基-2-嗯哩焼二銅。第三種溶 劑包括選自以下脂類中任何一組含有二乙基碳酸鹽(DEC) 、乙基甲基碳酸鹽(EMC)、二甲基碳酸鹽(DMC)、甲基两 酸鹽、乙基丙酸鹽、甲基甲酸鹽、乙基甲酸鹽、甲基醋酸 鹽、乙基醋酸鹽和其混合物。最好係兩組烧基反-4,5-乙 燒基-1,3-二氧戊環-2-酮中之至少一個係甲基組。 優選鋰鹽選自以下任何一組含有六氟化隣酸銀(IiPF6 > 、四氟化硼酸趣(L2BF4 )、六氟化碑酸理、高氣酸鋰和 具有氟代烷基颯側鏈的酰亞胺鋰鹽。 翅濟部中央橾率局員工消费合作社印製 本發明的無水電解質通過理離子的作甩'更適切地說 是通過將鋰離子嵌入石墨结構的碌中能產生菜動勢,對於 笼氣化學系統是有效的。該電氣化學系統包含一個無水電 解質鋰輔助電池,該輔助電池陽極則包含一個高结晶石墨 碳。優選的碳係具有真實密度為不小於2.1究;/立方公分 及不高於2.27克/立方公分•而(002)平面晶面間距則在 〇-335nm和0.338nm之間,用博納-埃默特-特勒(BET) 法測的特殊表面横則在0.1平方公尺/充和10平方公尺/ 克之間。無水電解質鍾輔助電池的正電極能由任何可逆地 嵌入和除去嵌入鍵的可分雛鋰之材料組成。最好為含理的 過渡金屬氣化物。負電極和正電極是兩一個絕緣多孔 裝班在一個電池内,該絕緣膜片則被插置在兩電極之間。 —般情況下•本發明的霞醒質是達樣放置的,使當解質被 拜全濱潰在膜片的孔隙中-而巨在兩;極中形成孔隱總兹 Ο 本纸張尺度適用中固囷家楳準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 12 經濟部中央標隼局系工消費合作社印榘 416158 A7
At _ __B7 _ _ 五、發明说明(i〇) 另外,本發明的無水電解質例如在—些基於含大表面 積石據.結構藏電極的電解電容器上也是有效的,它能工作 在寬的窠上下限幅上。由於電解質在含石墨結構碳電極 上反應能力降低•相對於鍵電極其工作電懕上下眼幅能加 寬到0.8伏特以下。基於PC的慣用電解質在這一電朦下開 始分解。因為可將更多的能量儲存,因此這種對工作電壓 上下限幅的加寬可能是有利的。 於是這裏所描述的本發明使提供一種無水鼋解質的目 的成為可能,該無水電·經質禪示可降低與高結晶石墨碳陽 揮逆^踏。這種電解質種子作用,更確切地 說通過巧鋰離子嵌入石墨碳结構的碳內能產生電動勢在電 化學糸逾中最有效用的P本發明的電解質在提供一種具有 大能暈密度改進的無水鋰蓄電池,甚至在低溫下改進的放 電特性,在室溫下和室溫以上長循環壽命等方厘是持別.有 效思^ ° 本發明的無水電解質包括—鋰鹽和反_4 5_乙燒基-1 ,3-二氧戊環-2-酮。該電解質在提供—種無水電解質鋰 鯆助電池方面是特別有用的,其獨特的優點在於能同時實 現有良好的起始放電特性、低溫下高速放電性能和長循環 壽命,此時和—個高結晶石墨·摄極以及一個含有可分轉 鍵的正電極在—起,該可分雛鋰能可避地嵌入和除去嵌入 錐。 述優選的實施例之前,有必要了解與基於PC和EC 昆合物愼用電解質有關的—些問題,那時嚴格地限制可用 本紙張尺度適用中( CNS ί Μ规格(210X297公釐) 13 I I I I I ! 装 I i I ――订— 線 .- (請先閲绩背面之注項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局另工消费合作社印製 五、發明説明(11 ) 於負電極的高結晶石墨碳的類型使其在初始循環期中不致 引起過量的不可逆反應。 通常,用於鋰雇甫助續池負電極的高結晶石墨碳可能是 按其结晶結構和形態來分類的。一類包括高結晶·各向異 性石墨顧示出均句一致的石墨層和Μ狀形態。實例有由瑞 士汀卡爾有限公司(Timcal,Limited)製造的SFG和KS糸 列合成石墨和例如由日本N i PP〇n Kokuen公司生產的片狀 天然石墨。另一類包括K瀝青為其原料生產的人造高多晶 石墨。實例有日本大阪氣體公司和川崎鋼鐡公司的MCMB糸 列人工石墨是用在約28001溫度下對中間相源青在模具中 長成的中間態碳微珠熱處理來製成,日本培托卡(Petoca) 公司的MCF糸列人工石墨是用在约3000^:溫度下對從中間 相源青所得中間相碳纖維的熱處理來製成;曰本Nippon碳 公司的MP系列人工石墨是用將大塊中間相_青加工成粉的 熱處理來製成。 人們已知,若在基於PC的電解質中鍾是最初以電氣化 學方式被嵌入石墨陽極內的,則在石墨碳表面上的丙輝酸 鹽就被分解,這樣引起產生氣體並破懷石鹽结構。可·^認 為這種石墨碳和PC之間的破壞性反應是PC间時嵌入石墨層 内而引起的。其他的環狀碳酸鹽例如BC (通常是指1,2-丁 稀碳酸鹽,或者很少指1,2-丁輝碳酸鹽是二甲基 -1,3-二氣戊環-2酮和順-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2 -酮的一種混合物)存在相似的問題,由於其介電常數和 分子幾何结構與PC相似。 • _ (請先閲请背面之注$項再填寫本頁) -¾
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4現格(210X297公釐〉 U 416158 經濟部中央樣準局貞工消费合作社印装 A7 B7五、發明説明(12) 通過對基於EC和PC混合物的電解質徹底研究*本發明 人發規用PC不可逆表面反應的程度是随石墨的結構特性而 變的。當PC的百分比定為PC的體積與PC和EC總體積的比值 增加到0.4時,由瀝青得到的所有人工石墨在第一循環期 內不可逆容量損失大為壞加,而—些片狀石塵則沒有變化 。用BET方法測得Μ狀石墨其特殊表面積大於平方公尺 /克時對基於EC和PC混合物的電解質惰性顯著。直到PC的 百分比達到0.8。在美國專利第5,643,695離案中公開了 基於EC和PC混合物的電解質與由Η狀石墨組成的負電極配 合使用。然而對於其他由遞青得到的碳或對於BET面積不 大於6平方公尺/克的片狀石墨’基於PC和EC混合物相同 的電解質,在起始循環期内並不能提供足夠的可逆性。 BET面積大於6平方公尺/克的片狀石墨所具有的計 算密度一般小於0.4克/立方公分,與其他石墨比較,一 般的計算密度為0.8克/立方公分。然而實際上,因為用 少量的粘合劑和少量溶劑就能生產電極•此時電極是用塗 布號料來製備的,賭料則由粘合劑聚合物和適當的溶解粘 合劑的溶劑組成,這種具有高計算密度和小表面積的碳是 合乎要求的。 因此,充分利用較寬範圃之高結晶石墨碳,尤其係指 具大計算密度和小表面積,具高介電常數且與PC類似之遊 劑及具改良低溫傳導性,但_對該高結晶石墨碳顯示出較多 屎龜性滅少·-者里i.係本發憩所希望者。 本發明人已經發現可Μ盧過改的结構來大大地降 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS } A4規格(210X297公兼]15 I I I I 11 I I ~I * IH 訂—―-1 11 線 - . (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 416158 經濟部t央揉率局貝工消費合作社印製 A7 B7_五、發明说明(13 ) 哮高介電常數溶劑的反摩性,使溶劑接近石墨靥是空間位 阻的。特別是本發明人已發現一種溶劑具有反-4,5-二烴 基-1,3-二氧戊環-2-酮普通化學結構其雨個焼基含有獨 立的一個或兩個碳原子明麗示mi#-低μ高患最苞舉碳的 反應性,而介電常數卻沒有減少。在這種情況下’改進的 特性被認為是由於溶劑的特殊結構產生的。 除非空間的位胆是有效的。因此具有類似甚至相同化 學式的其他溶劑就顯示不出同樣的改進*例如,1,2-丁輝 碳酸鹽,順-4,5-二甲基-二氣戊環—2-酮和反-4,5-二 甲基-1,3-二氣戊環-2-酮均為相同化學式的異構體,但 是僅反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環_2"·嗣顯示減少對高 結晶石墨碳陽極的反應性。本發明人堪發規含有反-4,5-二煙基-1,3-二氧戊環-2-酮的甯解質顯示溶解大最鋰鹽 和改進低溫傳導性的能力9 因此*本發明的電解質具有同時達到下述特性的獨特 優點*即良好的初始充電特性,在低溫下高速放電性能及 長-的循環溝命,此時一胭電池是用一高结晶石墨碳賜極及 —包倉可分旌酿鋰的正里極來製诲的*該正電極能司逆地 嵌入鋰和除去嵌入鋰。 本發明的無水電解質鋰輔助電池優選是由一負電極、 —正電極和無水電解質組成,其中負電極由一高結晶石墨 碳組成*正電極由含有可分離鍵的材料組成,該電極具有 可逆地嵌入和除去嵌入的能力及該爾解質由一趣鹽及一含 有反-4*5-二煙基—υ-二氧戊璃-2-酮的混合溶劑組成 本紙張纽遑用中gg家標準(CNS ) A4^ ( 21Gx297公廣)16 ------;---裝------訂------旅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 416158 A7 B7_ 五、發明説明(14 ) 〇 優選的負電極材料係一棰高结晶石墨碳,其冥實密度 不小於2.1克/立方公分和(002)平面晶面間距在0.335 nm和〇.338nm間。優選的隔極材料可Μ是其特徽在於BET 面積在0·1平方公尺/兒和平方公尺/克之間以及碳粉 末的平均直徑不小於1微米。 優選的正電極材料是一種含有過渡金屬氧化物的鋰, 由通用式Li^MO〗表達,式中Μ表示至少—個Co、Mi和Μη, rfn χΐϊ]為 0.5 <x< 1.1 。 本發明的優選電解質包括一裝無水溶劑的混合物,而 瑄些無水溶劑又包含第一種溶劑反-4,5-二煙基-1,3-二 氧戊環-2-酮、第二種溶劑和可壤用的第三種溶劑。 第二棰溶劑可Μ選自下固任何一組能穩定石墨碳陳極 界面的溶劑,例如EC、氣代乙燒碳酸鹽、二氣代乙嫌碳酸 鹽、有至少一個氳原子被一個氣原子置換的氣乙輝碳酸鹽 、乙嫌碳酸鹽和3-甲基-2-嗎嗤焼二銅。第三種溶劑可以 气 是選自下面酯類溶劑由二乙基碳酸強(DEC)、乙基甲基碳 酸鹽(EMC)、二甲基碳酸鹽(DMC)、.甲基丙酸鹽、乙基丙 酸鹽、甲基甲酸鹽、乙基甲酸键、甲基醋酸鹽,乙基醋酸 鹽和其混合物組成的組。 最好是反-4,5-二燒基-1,3-二氧戊環酮的兩組 烷基中至少一組是甲基。優壊的鋰強選自由下列化合物組 成中的任一組,六氣化隣酸趣(LiPFe ) •四氣化硼酸鋰 (LiBF4 ),六氟化神酸鋰、高氣酸鍵和具有氣焼基颯側鍵 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210Χ2!)·7^ ------ .17 ---------參------1Τ------^ (,请先聞讀背面之注意事項再¥湾本頁) 經濟部中央標率局貝工消费合作社印策 41615b 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 A" B7五、發明説明(15 ) 的亞胺酸鍵鹽。 在一個實施例中,溶劑混合物包含· (1)反-4,5-二 乙基-1,3-二氧戊壞-2-酮:(2) EC;和(3) —種有機碳 酸鹽溶劑選自由DEC、EMC、DMC和其混合物中組成的組 。優選的是EC的體積百分比為έ%或稍大。環狀碳酸鹽的總 量對一般聚烯烴分離器容積優選在30%和70%之間。但是 為了改進分離器潤_能力,甚至可Μ大一點。優選的無機 鍵鹽是六氟化鱗酸鍵,四氟化硼酸鍾及其混合物。 在另一實施例中,溶劑混合物包含· (1)反-4,-乙基 -5-甲基1,3-二氧戊環^2-酮;(2) EC ;和(3)—種有機 碳酸鹽溶#_1選自由DEC、EMC、DMC和其混合物組成的組 。優Μ舞EC的體積百分比量為5¾或稍大。環狀碳酸鹽溶劑 的總最對一般的聚輝烴分離器容器優選在30¾和65 %之間 。但為了改進分雛器潤濕能力•甚至可以大一點◊優選無 機的鍵鹽是六氟化鱗酸趣、四氟化硼酸鍵及其混合物。 第一圖表示本發明硬幣型無水電解質鋰輔助電池的典 型結構。電池殼體1和密封板2均用不銹鋼製成,一陽極 5係活性材料複合的,並粘合劑聚合物被粘著在由銅I箱製 成的集電器4上。銅製金屬隔片3為保證陽極和殻體之間 良好的電接觸而被放置在陽顯集電器上部。一分離器6係 —由聚烯烴製成的微孔膜片,該膜片具有空隙結構。陰極 7是活性材料複合的*導電碳和粘合劑聚合物被粘著在鋁 箱製的集電器8上,在電極和分離器完全浸潰滿電解質之 後,將電池用聚丙烯製成的密封墊9密封。 本纸張尺度逋用中is家樣準(CNS ) A4規格(210X297公釐)18 ---------^------1T------0 (請先閲讀背面之注意事項再球寫本頁) 416156 Αβ; 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印簟 五、發明説明(16 ) 實例1 第一種溶劑的製辑 在有納的情況下,由二乙輝碳酸駿同d, 1-2,3- 丁二 醇的脂交換反懕來製傑反-4,5-二甲基-1,3-二親戊環-2 -酮。整個反應是在氣環境下進行的•並且所有反應物和 溶劑都進行乾燥處理,例如用二氣化砂在反應前進行處理 Ο 在250¾升四Μ化呋喃溶劑中加入克(2R, 3R)-( -)-丁二酵和5克鈉·該溶劑混合物被逐漸加熱直到將納 完全溶化。該混合物被缓慢地冷卻到環境溫度’並在1小 時内缀慢地加入10.7克的二乙輝碳酸鹽’將所得的混合物 置於801C下保溫6小時。反應的情況用氣相色譜儀來檢驗 。反應完成後,將混合物冷卻到環境溫度。 最終的混合物在低壓下蒸餾直到其體積縮到—半*然 後往該所得混合物中加水,並兩稀釋含水鹽酸溶液使其中 和。用乙基乙継來完成提取,再用io%含水碳酸鈉溶液來 濟洗組合的有機相。該有機相透用無水硫酸納乾燥乙基乙 醚相進一步淨化並接著過滅該混合物。用蒸箱法除去低沸 騰殘澄來得到純淨的反-4,5-二甲基-1,3-二氣戊摄-2-酮(7克/60%) ° 270 MHz ^-NNM (CDCl,) <5:1.46 (6H; m, 2 Me's), 4.34 (2H, m, 2 CH's) 鋰輔助電池的製造 第一圖中一種具有類似於電池结構的硬幣梨半菜池係 裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張又度適用中國國家揉率(CNS ) A4说格(210X297公釐〉 19 *!.· 經濟部中央揉準局MK工消費合作社印«. A7 B7五、發明説明(17 ) 用一個基於P15BG ( BET面積;0.77平方公尺/克,=真實 密度=2.15克/立方公分,(〇〇2)層間距=0·3367ηιπ)的 負電極5、一個由日本Nippon碳公司生產的石墨碳和一個 理金靨尉應電極代替陰極7和陰極集當器8製成。 溶劑係按如下所述體積比30 :20:50混合反-4,5-二甲 基-1,3-二氧戊環-2-酮,EC和DEC來製備的。作為電解 質的溶解物六氟化縱酸鋰被用於影成1M電解質。 比較例1 一種鋰輔肋電池,除其電解質所含PC,EC和DEC係用 30 :20:50體積比外,仍用與實例1同樣的工藝來製作。 實例1和比較例1這些鋰輔助當池的容量按下面方法 來測定。 在斷路電歷為10奄伏特和1.5伏特分別相對於經楚極 的條件下·重複五次將鍵嵌入和除去嵌入到碳陽極中。試 驗是在23X:溫度下進行的。第二圖中示有這個試驗结果。 封實例1示有開始的三個循環,但對比較例1僅示有第一 個循環。100¾容黃相當於用EC/DEC混合物體樓50/50的1M Lfl% 溶液測試碳的標準可逆容最。 如第二圖所示,本發明基於反-4,5-二甲基-1,3-二 氧戊環-2-嗣的重解質與含P15BG石墨碳陽極的不可逆反 應虽現出明顯小於基於PC的電解質。 實例2-6 鍾輔助轚池除反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-酮 、EC和DEC的體積比按下面體積比改變外,仍按實例1同 本纸張尺度適用中a國家標準(CNS) A4规格(210x297公釐)20 ---------^------IT------0 (请先閲讀背面之注意事項再妒本頁)
41615S A7 B? 五、發明説明(1& ) 樣的工藝來製備。 與實例1相同的試驗是對基於反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-酮的電解質,EC和DECK下列體積比來進行 。EC的百分比定為EC的體積和所有環狀碳酸鹽的體積之比 即EC和反-4,5 甲基-1,3-二氧戊環-2-酮在這些實 例中 茛例2 反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-酮:EC: DEC=50:0:50 (EC百分比=0.0) 實例3 反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-酮:EC: DEC=40:10:50 (EC百分比=0.2) 實例4 反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-酮:EC: DEC=30:20:50 (EC百分比=0.4) 實例5 反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-嗣:EC: DEC=20:30:50 (EC百分比=0.6) ---------^------、訂------.^ (請先聞讀背面之注意事項再磧為本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印掣 實例6 反-4,5-
甲基-1,3-二氧戊環-2-酮:EC DEC=10:40:50 (EC百分比=0.8) 比較例2-4 鋰輔助電池,除PC、EC和DEC的體積比按下列體積比 變化外*仍用與實例1同樣的工藝來製備。 本紙張尺度逍用中國國家揉準(CNS ) A4規格Υϊΐϋ7公釐)21 416156 五、發明説明(19) 、 與實例1同樣的試驗是對基於PC的楚解質,ECfD DEC 以下列«1積比來進行的。EC的百分比定為EC的艘租和所有 環狀碳酸鹽的趙積之比,即EC和PC在這堅比較例中。 比較例 2 PC:EC:DEC=50:0:50 (EC 百分比=0.0) 比較例 3 PC:EC:DEC=30i20i50 (EC百分比=〇·2) 比較例 4 PC:EC:DEC=20:30:50 (EC 百分比=0·6) 第一循環期的庫侖效率定為實例2-6和比較例2-4的 除去嵌入量和嵌入童之比•將其標出在第三圈中。 比較例5-6 第一種溶劑的製備 除一種工業用含70%内消旋型和30%d, I型2.3- 丁二 醇被(2尺,31〇-(-)-丁二酵代替使用外,順-4,5-二甲基-1 ,3-二氧戊環-2-酮仍Μ實例1所述的相同工藝製備。蒸 梅最終的混合物以得到順4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-嗣。 (bp 80 t /1 mxnHg); 270 MEiz ^-NMR (CDO,) 5:1.37 (6H, m, 2 Me^s), 4.85(2^11^2 0^) 與實例1同樣的試驗是對基於Jf頃-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-嗣的電解質以下列艘積比進行的: 比較例5 順-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-嗣: EC:DEC=30:2〇i50 (EC百分比=0-4) 比較例6 f頃-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-嗣: EC:DE010:40:50 本纸乐尺度逍用中國國家橾準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 22 03 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -* 經涛部中央標隼局貝工消费合作社印装 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印装 416158_Βτ___ 五、發明説明(20 ) (EC百分比=0.8) 第一循環期的庫侖效率標出在第三圖中》從實例1-6 和比較例1-6所得的結果如第二圖和第三圖所示。可W注 意到本發明的基於反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-酮 的電解質與含有P15BG的石墨碳陽極的不可逆反應圼現出 明顯小於基於PC或順-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-酮 的電解質。 實锣Ϊ 7-llfD btmim 7-9 硬幣型半電池按實例1完全相同工藝來製備,除用日 本大阪氣體公司的MCMB10-28 ( BET面積=2.3平方公尺/ 克,真實密度=2.2克/立方公分,(002)層間距=0.336nm )作石墨碳陽極活性材料外*對基於反-4,5-二甲基-1,3 -二氧戊環-2-酮和PC的電解質與實例1的試驗相同,對 於電解質來說就如實例2至6和比較例2至4中所用的。 第一循環期的庫侖效率標出在第四圖中。 實例 12-16 第一種溶劑的製備 反-4-乙基-5-甲基-1,3-二氧戊環-2-酮,除用對 映-2,3-戊院二醇代替d,1-2,3-丁二酵外,仍以實例1所 述的相同工藝來製備。 對基於反-4-甲基-5-乙基-1,3-二氧戊環-2-酮的 電解質Μ下列體積比進行與實例7相同的試驗。 實例12 反-4-乙基-5-甲基-1,3-二氧戊環-2-酮 :EC :DEC = 50:0:50 本纸用中國S家標準(CNS ) A4况格(210X297公釐) 23 t—. . 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 41Qlb8_^_ 五、發明説明(21 ) (EC百分比=0.0) 實例13 反-4-乙基-5-甲基-1,3-二氧戊環-2-嗣 :EC :DEC = 40:10:50 (EC百分比=0·2) 實例14 反-4-乙基-5-甲基-1,3-二氧戊環-2-酮 :EC:DEC=30:20:50 (EC百分比=0.4) 實例15 反-4-乙基-5-甲基-1,3-二氧戊環-2-酮 :EC:DEC=20:30:50 (EC百分比=0.6) 實例16 反_4_乙基-5-甲基-1,3-二氧戊環-2-酮 :EC:DEC=10:40:50 (EC百分比=0.8) 第一循環期庫侖效率標出在第四圖中。 經濟部中央標隼局負工消費合作社印裂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實传!I 17-21苹卩tb較传ίί 10-12 硬幣型半電池Μ與實例1完全相同工藝來製備,除用 瑞士汀卡爾公司的SFG-44 ( BET面積=4.2平方公尺/克, 真實密度=2.26张/立方公分,(002)層間距=0.3355nm )做石墨碳陽極外。對基於反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊 環-2-酮和PC與在實例2-6及比較例2-4中所用的電解質 進行與實例1相同的試驗。 第一循環期的庫侖效率標出在第五圖中。 從實例1至21和比較例1至12可以注意到,基於反-4 ,5-二烴基-1,3-二氧戊環-2-酮的電解質對各種各樣混 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) Λ4说格(210X297公釐) 24 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明(22 ) 合比和對基於具有不同結構的各種高結晶石墨碳電極,在 第一循環期内顯示出足夠低的不可逆性對于由包含可分離 鋰一正電極材料組成的無水電解質鋰輔助電池來說,這種 不可逆性的改進導致增加電池的容量。 因此,從與PC基的電解質比較,基於反-4,5-二烴基 -1.3-二氧戊環-2-酮的電解質有利於得到具有高能量密 度的無水電解質鍵輔助電池是顯而易見的。還可從與基於 PC和順-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-酮相比較理解到 ,由基於反-4,5-二烴基-1.4-二氧戊壞-2-風裳廑置不 可逆性減少是由於反-二煙基-1,3-二氧戊環-2-酮的獨 特分子幾何形狀阻止了與高结晶石墨藍疆度反應形成 的。 實例22-23 對基於反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2-酮下列混 合物的電解質進行與實例7相同的試驗。作為電解質的溶 解物,六氟化磷酸鋰被用於形成1M電解質。 實例22 ; 反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2- _:3-甲基-2-噁哩 二酮:DEC = 40: 10ϊ50 實例23 ; 反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環-2- 氯乙蹄碳酸鹽: DEC=40:10:50 第一循環期後鍵嵌入是可逆的·並且初始循環期的庫 侖效率列於表1中,為便於比較,由不含附加高介電常數 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS)A4規格(210X297公釐) 25 ----------枯衣------,玎------^ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 416156 A7 B7 五、發明説明(23 ) 溶劑的實例2中的電解質和含EC的實例3中電解質彩成的 结果也被列入表1 〇 表1 效率(第一循觀) 實例2(不含其他物) 57% 賁例3 (含EC) 87% 實钶22 (3-甲基-2-噁唑二酮) 82% 實例23 (氯乙嫌碳酸鹽) 86% 從實例22和23可以注意至U,右墨碳陽極的循還效寒用 一旌•定石墨碳踢極器面故溶瓣就互ΓΜ明顯地改進$例如 EC、氣代乙烯碳酸鹽、二氣代乙烯碳酸鹽、氟乙稀碳酸鹽 具有能被一氣原子代替的至少一個氣原子,乙稀基碳酸鹽 手甲基—喔哩二g同。 實例24-29 硬幣型無水键JW助電池是使用MCMB 10-怒住:為負電極 LiCoOj作為腸電極的牲祐粗來製成。採用 上述製備的電解質即基於反-4,5-二甲基-1,3-二氧戊環 -2-酮和反-4-乙基-5-甲基-1,3-二氣戊環-2-酮來製 備下列電池。如作為電解質的溶解物*六氟化磷酸鋰被用 於彩成解質。 實例24 反-4,5-甲基-1,3-二氧戊環-2-酮:EC: DEC=40:10:50 實例25 反-4,5-甲棊-1,3-二氧戊環-2-酮:EC: 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS_)74il格(210>5297公釐) 26 -------:---A------、1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 A7 A7 B7 J1&14S_ 五、發明説明(24 DEC=3〇i20:50 實例26 反-4,5-甲基-1,3-二氧戊環-2-嗣:EC : DEC=10:40:50 實例27 反-4-乙基-5-甲基-1,3-二氣戊環-2- 酉同:EC:DEC = 40:10:50 實例28 反-4-乙基-5-甲基-1,3-二氧戊環-2-酮:EC:DEC = 30:20:50 實例29 反-4-乙基-5-甲基-1,3-二氧戊環-2-酮:EC:DEC = 10 :40 :50 比較例13-15 硬幣型無水電解質鍵脯助電池,除含Pc , £{:和犯〇的 该解質外,用與實例24相同工薛來製備。 比較例13 PC : EC :DEC = 30 :20 :50 fcb 較例 14 PC:EC:DEC = 10:40:50 比較例15 EC ϊ DEC = 50 : 50 在25°C溫度和在相當於C/2比率的恆定楚流下充放霣 擴環重複10次。放罨在2.5伏特時停止,充__粟虽在4.1伏 待·時從挺流横式轉換到惺歷棋式,充電總的時間包括恆流 和慑麼充電横式為3小時。表2內示有第10涸循環的放堪 爨0 在第11次充電之後,溫度降到-20亡,並且將該電池 在放電前的溫度下保持10小時。在20TC時的放霉量也是在 C/2比率下測量的。表2中示有在-201C和在25¾時的放 窗壘之比。Qd(-20 *〇 和 Qi(25 t) 是分別在-20TC和 本紙珉又度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(2丨〇’〆297公釐) 27 ------1---1------ΐτ------線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準扃負工消费合作社印«. A7 A7 經濟部中央棣準局貝工消费合作社印製 416156 ' 五、發明説明(25 ) 251時得到的放電悬。 表2 第10次放篦量 (mAh) Qi(-20〇C)/Qd(25eC) 實例24 3,89 58.6 實例25 4.09 53.2 實例26 4.14 12.2 實例27 3.97 40.3 實例28 4.08 32.5 實例29 4.19 Π.4 比較例13 3.19 57.2 比跡!f 14 3.78 12.5 比麵15 4.06 2.7 從表2中所示的结果可以注意到,對於基於混合物:在 第_猸焉組表示太庫侖效率的電池來說,這種硬幣型電池 的可逆容量是大的。因此,基於含有反-4,5-二烴基-1,3 -二氣戊環-2-嗣的電解質的電池和基於已有技術EC/DEC 電解質的電池不相上下•並且比基於已有技術的EC/PC/DEC 的®解質的電池更優越。
在低溫時*本發明的當池仍然可顯示出大的利用率或 Qd(-20 e〇/Qd(25 β〇 的比率和基於已有技術EC/PC/DEC 的霉解質那些晃池不相上下,ffg^gL比基於邑有技術EC/DEC ®解質的電池更優越。 實例 30-39 與實例24相同结構的硬幣型霉池•在25·〇溫度下作了 長期循環試驗。在相當於C/2比率的值流下重復充放霉循 環次數為300次,放霉在3伏特時停止*充電則在4.1伏 特時由恒流棋式轉換到慑蹈模式,總的充電時間為3小時 本纸乐尺度遑用中囷1|家妹率(CNS > Α4規格(21QX297公i ) 28 ---------私衣------1T------^ _ . {請先Μ讀背面之注意事項再填W本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印装 A7 _ B7 五、發明説明(26 ) ,包括假流和恆壓模式的充電時間在內。結果示於第六圖 中。 含反-4,5-二烴基-1,3-二氧戊環-2-酮的電解質, 顧示對各種各樣温合比t句呈現出良好的循環性能,和已有 技術的EC/DEC電解質比較•僅在初始容量上略有減少。和 已有技術EC/PC/DEC的電解質相比,含僅反-4,5—二烴基 -1,3-二氧戊環-2-酮6^電稱質I重堪循環期間題示出更 優越的初始容量和容量留置。 Μ上說明可Μ清楚得知,基於反-4.5-二烴基-1,3-二氧戊環-2-酮的無水電解質與一含髙結晶石墨碳負電極 和一能可逆地嵌入和除去嵌入含鍾的材料正電極配合瑕成 獨特的優點,同時達到良好初始充電特性、低溫下的高速 放電性能及長的循環壽命。 對於那些本專業的技術人員來說各種不同的改變是顯 而易見的,而且可以很容易作出,但並沒有脫離本發明的 構思和範圍。因此這並不是意味著權利要求之範圍係在限 制上面提出的說明,其乃是對該權利要求作更廣義地解釋 而已。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ2Ϊ»7公釐) 29 ------^---1^------iT-------^ m {請先閱讀背面之注意事項再餐寫本頁)
Claims (1)
- 8 8 8 8 ABCD 416158 六、申請專利範圍 1. —種電氣化學糸統所用之無水電解質*包含: 反-4,5-二烴基-1,3-二氧戊環-2-酮,其中兩組焼 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 基獨立地具有1到2個碳;禾0 —鍵鹽° 2. 如申請專利範圍第1項所述之無水電解質,其中 在反-4,5-二烴基-1,3-二氧戊環-2-酮中至少有一個烧 基單元是甲基組。 3. 如申請專利範圍第1項所述之無水電解質,其中 在反-4,5-二烴基-1,3-二氧戊環-2-嗣中,兩個燒基單 元均為甲基組。 4. 一種無水電解質鋰_助窜池,包食: 一個碳,該碳係被用於腸極使賒去楚入經離 子; —個jh,該js恭县含有能可逆地嵌a和除 去璦入鋰離子的材料;和 —個無水電解質,該無水電解質係含有反-4,5-二烴 基-1,3-二氧戊環-2-酮及鹽。 經濟部中央標準局员工消費合作社印裂 5. 如申請專利範圍第之無水電解質鋰賴ί助電 池,其中該碳係為高结晶石墨凝,其特徵在於其真實密度 為2.1至2.27克/立方公分,(002)晶面間距在0.335和 0.338nm間,BET面積在0.1平方公尺/克和10平方公尺 /克之間,及碳粉的平均直徑不小於1微米。 6. 如申請專利範圍第5項所述之無水電解質鋰輔肋 電池,其中該無水電解質係包含一鋰鹽和一含反-4,5-二 本紙張尺度適用中國國家標準(匚奶)八4規洛(2丨0乂297公釐) 30 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 A8 88 C8 D8 六、申請專利範圍 烴基-1,3-二氣戊環-2-酮的第一種溶劑;第二溶删選自 含下列化合物的一組*即含有乙墒碳酸鹽、氛代乙稀碳酸 鹽、二氛代乙稀碳酸鹽、氣乙稀碳酸鹽具有至少一個被一 個氣原子代替的氳原子、乙輝基碳酸鹽,和3-甲基-2-喔 哩二酮;及可選甩的第三種溶劑選自由下列化合物組成的 組,即二乙基碳酸鹽、乙基甲基碳酸鹽、.二甲基碳酸鹽、 甲基丙酸鹽、乙基丙酸鹽、甲基甲酸鹽、乙基甲酸鹽、甲 基乙酸鹽、乙基乙酸鹽及其混合物。 7. 如申請專利範圍第4項所述之無水電解質鍵座勘 電袖——其_中該含鋰陰極材0·係圭LiCo02, LiNi02, XJNiV04, LiCoVOe UNi^Co^C^等化合物組成中所選出之至少一組及其混 合物,其中〇<χ<0·5〇 8. 如申請專利範圍第5項所述之無水電解質纟藍麵身 電池,其中該鍾鹽係選自包含下列化合物組中之至少一組 ,即六氟化鱗酸鋰(LiPFs )、四氟化砸酸鍾(LiBF4 )、六 氟化神酸鍵、高氛酸鋰及具有氣院基 側鏈的亞胺酸鋰。 9. 如申請專利範圍第5項所述之無水電解質經輔助 電池,其中該無水電解質係包含有反-4,5-二煙基-1,3-二氧戊環-2-酮的溶劑混合物;乙婦碳酸鹽;及一線性碳 酸鹽選自含有下列化合物的組*目卩二乙基碳酸鹽、乙基甲 基碳酸鹽、二甲基碳酸鹽和其混合物,其中按體積計*乙 稀碳酸鹽的量至少佔5%和線性碳酸鹽的量佔30%和75%之 間。 10. 如申請專利範圍第9項所述之無水電解質鋰轉gjf 紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21QX297公釐) ~ 31 ------;--_—^—-----1T------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 no 416158 g8g 7T、申請專利範園 霉池,其中該被溶入該港微混·合級的鋰鹽是六氣化磷酸鋰 (LiPFs )、四氟化砸酸鍵(LiBF4 )、或其混合物。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格( 210X297公釐) 32 ------Ί,—1-----1T------Λ. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
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