专利名称：：具有砜基电解液的电流产生装置的制作方法
技术领域：
：本发明总体上涉及用于在电流产生装置中应用的非水性电解液溶剂，并且更特别的是，涉及适合于在电流产生装置中应用的，具有不对称非环状砜的非水性电解液溶剂。
背景技术：
：电池一般用于给轻便应用中使用的许多类型的电动机或电子装置供以动力。电池可以是可再充电的或可弃的(一次应用)类型。电池为在轻便电子系统中的集成电路提供运行动力，或为工业应用提供驱动电动机的电动势。具有特别兴趣的一个领域是汽车动力传动系。电池供电的汽车为实现运输需求提供了许多感兴趣的可能性，同时减少了能源消耗，并且最小化了对环境的危害。汽车电池必须是可再充电的，并且优选输送高电压，例如大于4.5VDC，以对电动机提供足够的功率。电池还需要具有优秀的电化学稳定性、安全性和耐久性。普通类型的可再充电的电池己知有锂离子电池和锂金属电池。美国专利号5,460,905、5,462,566、5,582,623和5,587,253描述了锂电池的和它们的部件的基本单元和性能要求。开发高能电池中的关键问题是用于改善电池的可能的输出电压、稳定性、循环寿命和安全性的电解液单元的选择。大量的非水性有机溶剂作为与包含锂电极的不同类型的电池相关的电解液，己经被提出和研究。美国专利号3,185,590、3,578，500、3,778,310、3，877,983、4,163,829、4，118,550、4，252，876、4,499，161、4,740，436和5,079,109描述了许多有可能的电解液单元组合和电解液溶剂，例如硼酸盐、取代或未取代醚、环醚、聚醚、s旨、砜、碳酸亚烃酯、有机亚硫酸盐、有机硫酸盐、有机亚硝酸盐和有机硝基化合物。作为用于电化学电池和其它装置的电解液单元的组分，受到关注的一类有机电解液溶剂是砜。砜通常可以分为两种类型芳族砜和脂族砜。脂族砜还可以分为两种类型，环状的(普通称为环丁砜)和非环状的。非环状脂族砜形成了表现出高的化学和热稳定性的潜在引人的有机溶剂类群。特别地，甲基乙基砜(EMS)表现了显著的电化学稳定性，依据保守稳定性标准，对于Li/Li+达到了5.8v。例如，在约5.5v工作的双石墨电池中，已经釆用2MLiPF6/EMS作为支持电解液，并且最大在5.4v工作的Li/T2-Li2/3[Niv3Mri2/3]02电池中，已经采用1MLiPF6/EMS作为电解液。尽管EMS作为溶剂在那些情形中的成功，它的应用却受到以下缺点的限制，例如，它的相对高的36.5'C的熔点，这排除了它在工作范围包括比周围环境低得多的温度的电子装置中作为单一溶剂的应用。为了克服该限制，EMS必须与其它高稳定性溶剂共混，以产生与EMS的低熔点的低共熔混合物，或用具有较低熔点的备选砜来取代。EMS与二甲砜的低共熔混合物在25'C熔化，并且该混合物已经被用于很好地延伸至周围环境以下的锂盐溶液的电导率研究，然而，在长期暴露于低温的时候，发生了结晶。由于为了多种原因而需要单一溶剂的电解液，并且由于同样需要备选第二组分以提供比以上更低熔点的低共熔混合物，于是存在着进一步研究含砜分子液体的合成的需要。发明概述在一个实施方案中，本发明是一种用于在电流产生装置中应用的电解液单元，该电解液单元包含一种或多种离子电解质盐和非水性电解液溶剂，该非水性电解液溶剂包括一种或多种通式为Rl-S02-R2的不对称非环状砜。Rl基团为具有1至7个碳原子的直链或支链烷基，或者部分或全部氟化的直链或支链烷基。在式中与Rl基团不同的R2基团，为具有1至7个碳原子的直链或支链的，或者部分或全部氟化的直链或支链的含氧院基。在另一个实施方案中，本发明是一种包含阴极和阳极的电流产生装置。将非水性电解液单元设置在该阴极和阳极之间。该非水性电解液单元包括电解质盐和通式为Rl-S02-R2的不对称非环状砜。Rl为烷基，而R2为含氧烷基。在另一个实施方案中，本发明为一种用于电流产生装置的电解液，该电解液包括包含通式为Rl-S02-R2的不对称非环状砜的非水性电解液溶剂。Rl为垸基，而R2为含氧烷基。在另一个实施方案中，本发明为一种形成电流产生装置的方法，该方法包括以下步骤提供阴极、提供阳极，和提供设置在该阴极和阳极之间的非水性电解液单元。该非水性电解液单元包括电解质盐和通式为Rl-S02-R2的不对称非环状砜。Rl为烷基，而R2为含氧烷基。附图简述图1表示对负载提供动力的锂电池；图2表示偶联Rl烷基和R2含氧垸基的不对称非环状砜基；图3为在不同的砜中的1MLiTFSI的电导率的曲线图4a-4b为对于在不同的砜溶液中的1MLiTFSI的电化学稳定性范围("窗口")的曲线图5为在0.013mAcm-2的电流密度下，MCMB25-28|1MLiPF6/EMES|Li电池的性能的曲线图6a-6b为在不同的电流密度下，电池性能的曲线图7为在0.092mAcm—2的电流密度下，LiCr,5Mni.98504|lMLiPF6/EMES|Li电池的充电/放电容量和库仑效率的曲线图；图8a-8b分别为采用1.0MLiPF6/EMES作为电解液，L川石墨的半电池和石墨IILiCo02的全电池的充电和放电曲线图9a-9b为1.0M锂盐的离子电导率的温度依赖性的曲线图A)在包含5重量％的碳酸酯(EC和DMC)和亚硫酸乙二酯(ES)的EMES中的1.0M锂盐；B)在包含不同百分比的EC的EMES中的1.0MLiPF6;图10a-10d为在不同的EMES/EC混合物中的1MLiPF6的循环伏安图的曲线图A)5重量。/。EC;B)10重量。/。EC;C)20重量。/。EC;D)30重量o/oEC;图11a-lld为在不同的EMES/DMC混合物中的1MLiPF6的循环伏安图的曲线图A)5重量。/。DMC;B)10重量。/。DMC;C)20重量y。DMC;D)30重量。/。DMC;图12为在采用不同的1.0MLiPF6的电解质溶液的石墨电极上的第一锂的嵌入(intercalation)和角军嵌(de-intercalation)曲线图13为采用不同的1.0MLiPF6电解质溶液的石墨IILiCo02全电池的第一充电和放电曲线图14为EMES/ES混合物中的1MLiC104的电化学窗口的曲线图。发明详述通过参考附图，在以下说明的一个或多个实施方案中描述了本发明，其中同样的数字代表相同或类似的单元。虽然本发明是根据实现本发明目的的最佳方式来说明的，但是本领域的技术人员需要意识到的是，如以下公开内容和附图所支持的，本发明意欲覆盖可以包括在本发明的精神或范围内的替代、更改和等价物，而本发明的精神和范围由后附权利要求和它们的等价物所定义。电池一般用于给许多类型的电子装置、电动机，或其它在轻便应用中使用的装置供以动力。电池可以是可再充电的或可弃的一次应用类型。电池为轻便电子系统中的集成电路提供运行动力，或为工业和汽车应用提供驱动电动机的电动势。图1表示了对负载12提供电力的电流产生装置10。在一个实施方案中，电流产生装置IO是电池或其它伏打电池。备选地，电流产生装置IO为超级电容器。装置10可以包括锂离子电池或锂金属电池，或者多个这样的电池。装置IO具有阳极14、阴极16和电解液18。阳极14和阴极16连接于负载12，以对该负载提供电能。电解液18含有包含不对称非环状砜组分的非水性电解液单元，如以下充分所述，该不对称非环状砜组分在阳极和阴极的存在下是稳定的。负载12可以是电子系统、工业应用中的设备或用于汽车的电动机，仅试举几例。阳极14的材料具有选自周期表中的IA和IIA族的一种或多种金属或金属合金。例如，阳极14可以由锂或钠制造。该阳极还可以是嵌入碱金属的碳，例如LiCx，其中x等于或大于2。同样可以用作阳极材料的是嵌入碱金属的导电聚合物，例如锂、钠或钾掺杂的聚乙炔、聚亚苯基、聚喹啉等。其它合适的阳极材料的实例为锂金属、锂-铝合金、锂-锡合金、嵌入锂的碳、嵌入锂的石墨、钙金属、铝、钠和钠合金。阴极16可以由任何的普通采用的阴极活性材料来制造。合适的阴极活性材料的实例为无机插入氧化物和硫化物、金属硫属元素化物、元素硫、有机硫和碳-硫聚合物、共轭聚合物以及液体阴极。有用的无机插入氧化物包括Co02、Ni02、Mn02、Mn204、V6013、V205和它们的共混物。有用的无机硫化物包括TiS2、MoS2等。合适的共轭聚合物包括聚乙炔、聚(亚苯基亚乙烯基)和聚苯胺。有用的液体阴极包括S02、SOC12、S02C12和POC13。有用的有机硫材料包括在美国专利号4,833,048、4，917,974、5,324,599和5,516,598中所公开的那些材料。有用的阴极活性材料进一步的实例包括如美国专利号5,441,831中所述的有机硫聚合物材料，和美.国专利号5,601,947和5,529,860中所述的碳-硫材料。在这些公开内容中所述的含硫阴极活性有机材料，在它们的氧化态中包括式-5m-的聚硫部分，其中m为等于或大于3的整数。更多的有用的复合阴极组成包括有机硫或硫元素。阴极16可以进一步包含一种或多种选自粘合剂、电解质和导电添加剂的材料，通常用于改进或简化它们的制造，以及改善它们的电和电化学特性。有用的导电添加剂是电极制造领域中的技术人员所知的那些添加剂，并且是对复合阴极中的多数电活性材料提供电连通的那些添加剂。有用的导电填充物的实例包括导电碳(例如，碳黑)、石墨、金属薄片、金属粉末、导电聚合物等。在需要粘合剂和导电填充物的那些情形中，粘合剂和导电填充物的量可以宽泛地变化，并且存在的量将取决于所需要的性能。典型地，当采用粘合剂和导电填充物时，该粘合剂的量会很大地变化，但是一般将少于复合阴极的约15重量％。所采用的导电填充物的量也会很大地变化，并且典型地将少于复合阴极20重量％。有用的导电添加剂的量一般少于12重°°粘合剂材料的选择可以宽泛地变化，只要它对于复合阴极材料是惰性的。有用的粘合剂是那些通常聚合的材料，使得易于加工电池电极复合材料。有用的粘合剂的实例为有机聚合物，例如聚四氟乙烯(TEFLONTM)、聚偏1,l-二氟乙烯(PVF2或PVDF)、乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶、聚环氧乙烷(PEO)、UV固化丙烯酸脂、UV固化甲基丙烯酸酯、UV固化二乙烯基醚等。对于汽车应用的情况，电池供电的电动机为实现具有更高效率，并且减少对环境的危害的运输提供了许多引人的可能性。汽车电池必须是可充电的，并且优选输送高压，例如大于4.5VDC，以对电动机提供充足的功率。电池还需要具有高的电化学稳定性和耐久性。电解液18在电流产生装置10的电化学性能中，包括产生用于最大功率传递的高输出电压的能力，扮演了重要的角色。电解液单元在电池、可再充电电池、电容器、燃料电池中是有用的，并且起到用于储存和传递离子的介质的作用。此处所采用的术语"电解液单元"涉及一种电流产生装置的单元，该单元包含电解液溶剂、一种或多种的电解质盐，和任选的其它添加剂，包括聚合物电解质或凝胶-聚合物电解质。可以采用任何能够储存和传送离子的液体、固体或固体状材料，只要该材料对于阳极14和阴极16是化学惰性的，并且该材料有助于阳极和阴极之间的离子传送。在固体电解质的具体情况中，这些材料可以额外地起到阳极和阴极之间的隔膜(sepamtor)材料的作用。本发明的电解液单元包括一种或多种的离子电解质盐和非水性电解液溶剂。该非水性电解液溶剂包含一种或多种的不对称非环状砜，和任选的其它添加剂，例如一种或多种的电解液共溶剂、胶凝剂、离子导电固体聚15合物，和/或其它添加剂。该电解液单元可以通过将一种或多种离子电解质盐溶解于一种或多种非水性电解液溶剂中来制备。作为本发明的一个特征，将一种新的砜引入了电解液18的组成中。将该砜提供于电池电解液中，以增加从该电池的可能输出电压和可获得的功率。特别是，合成了具有不同长度的低聚乙二醇(oligoethyleneglycol)链段的砜，并测试了其在可再充电的锂电池中的应用。相对于具有36.5"C的熔点的模型化合物EMS，该新的砜具有低的熔点，大部分在室温以下。它们的电导率低于EMS的电导率。对于0.7MLiTFSI/MEMS溶液，获得了l(T258S，cm"的最高环境温度电导率。该砜表现出相对于Li/Li+超过5.0v的宽的电化学稳定性窗口，该电化学稳定性窗口随着低聚醚(oligoether)长度的减小而增大。具有锂金属阳极和锰酸盐阴极的电池表现良好，维持了超过200个周期的高库仑效率。非水性电解液溶剂包括适合应用于电流产生装置例如装置10的不对称非环状砜。如图2中所述，该不对称非环状砜具有通式Rl-S02-R2。S02基团20代表砜基。Rl基团22为具有1至7个碳原子的直链或支链烷基，或者部分或全部氟化的直链或支链烷基。R2基团24为包含氧，并且具有1至7个碳原子的直链或支链的，或者部分或全部氟化的直链或支链院基。在另一个实施方案中，R1和R2基团各自具有1至4个碳原子。S02砜基是与出现在以下化合物中的S02砜基相同的基团甲基乙基砜(EMSF，CH3CH2-S02-CH3)、乙基异丙基砜(EiPSF，CH3CH2-S02-CH(CH3)2)、乙基仲丁基砜(EsBSF，CH3CH2-S02-CH(CH3)(CH2CH3))、乙基异丁基砜(EiBSF)。Rl烷基的实例为甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)、正丙基(-CH2CH2CH3)、正丁基(-CH2CH2CH2CH3)、正戊基(-CH2CH2CH2CH2CH3)、正己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、正庚基(-02(:112(:112012(^1201203)、异丙基(-CH(CH3)2)、异丁基(-CH2CH(CH3)2)、仲丁基(-CH(CH3)CH2CH3)、叔丁基(-C(CH3)3)、异戊基(-CH2CH2CH(CH3)2)、三氟甲基(-CF3)、2,2,2-三氟乙基(-CH2CF3)、1,l-二氟乙基(-CF2CH3)、全氟乙基(-CF2CF3)、3,3,3-三氟-正丙基(-CH2CH2CF3)、2,2-二氟-正丙基(-CH2CF2CH3)、1，1-二氟-正丙基(-CF2CH2CH3)、1,1，3,3，3-五氟-正丙基(-CF2CH2CF3)、2，2，3,3,3-五氟-正丙基(-CH2CF2CF3)、全氟正丙基(-CF2CF2CF3)、全氟正丁基(-CF2CF2CF2CF3)、全氟正戊基(-CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正己基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正庚基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、-CF(CH3)2、-CH(CH3)CF3、-CF(CF3)2、-CH(CF3)2、-CH2CF(CH3)2、-CF2CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)CF3、-CH2CH(CF3)2、-CF2CF(CF3)2、-C(CF3)3。R2含氧烷基的实例为-CH2OCH3、-CF2OCH3、-CF2OCF3、-CH2CH2OCH3、-CH2CF2OCH3、-CF2CH2OCH3、-CF2CF2OCH3、-CF2CF2OCF3、-CF2CH2OCF3、-CH2CF2OCF3、-CH2CH2OCF3、-CHFCF2OCF2H、-CF2CF2OCF(CF3)2、-CF2CH2OCF(CF3)2、-CH2CF2OCF(CF3)2、-CH2CH2OCF(CF3)2、-CF2CF2OC(CF3)3、-CF2CH2OC(CF3)3、-CH2CF2OC(CF3)3、-CH2CH2OC(CF3)3、-CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CF3、-CH2CH2OCF2CH3、-CH2CH2OCF2CF3、-CH2CF2OCH2CH3、-CH2CF2OCF2CH3、-CH2CF2OCH2CF3、-CH2CF2OCF2CF3、-CF2CH2OCH2CH3、-CF2CH2OCF2CH3、-CF2CH2OCH2CF3、-CF2CH2OCF2CF3、-CF2CF2OCH2CH3、-CF2CF2OCF2CH3、-CF2CF2OCH2CF3、-CF2CF2OCF2CF3、-CF2CF2CF2OCH3、-CF2CF2CH2OCH3、-CF2CH2CF2OCH3、-CH2CF2CF2OCH3、-CH2CF2CH2OCH3、-CH2CH2CF2OCH3、-CF2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2OCH3、-CF2CF2CF2OCF3、-CF2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CF2OCF3、-CH2CF2CF2OCF3、-CH2CH2CF2OCF3、-CH2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CH2OCF3、-CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2OCH2CH2OCH3、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3。在另一个备选实施方案中，Rl烷基还可以包含氧，例如采用用于描述R2基团的化学式中的任何一个。然而，Rl和R2基团各自具有彼此不同的化学式，例如在化学结构或链段长度方面。一组电解质盐包括MC104、MPF6、MPFx(CnF2n+1)6.x、MBF4、MBF4.x(CnF2n+1)x、MAsF6、MSCN、MB(C02)4("LiBOB")禾口MS03CF3，其中"M"代表锂或钠。同样可以采用的是作为电解质盐的包含MN(S02CF3)2的电解质溶液，该电解质溶液表现出了不同寻常的与化学和电化学稳定性相结合的高的电导率。电解液单元可以进一步包括一种或多种液体电解液共溶剂(例如，除不对称非环状砜以外)、胶凝剂、离子导电固体聚合物和其它的添加剂。适合的电解液共溶剂、胶凝剂或离子导电固体聚合物包括任何的通常同锂金属或锂离子电池一起使用的电解液共溶剂、胶凝剂或离子导电固体聚合物。例如，用于在电解液单元中应用的合适的液体电解液共溶剂包括通常使用的电解液溶剂的任何一种。有用的液体电解液共溶剂的实例包括碳酸酯、N-甲基乙酰胺、乙腈、对称砜、环丁砜、1,3-二氧戊环、甘醇二甲醚、聚乙二醇、硅氧烷和环氧乙烷接枝硅氧烷，以及它们的共混物。有用的碳酸酯的实例包括碳酸乙二酯(EC)和碳酸丙二酯(PC)。有用的甘醇二甲醚的实例包括四甘醇二甲醚(TEGDME)和1,2-二甲氧基乙垸。液体电解质单元经常与普通多孔隔膜的一种结合使用。液体电解质溶剂或增塑剂本身经常用作凝胶-聚合物电解质的胶凝剂。用于该电解质单元的胶凝剂的实例为那些从以下物质衍生而来的聚合物基体制备的胶凝剂聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷、聚丙烯腈、聚硅氧垸、聚酰亚胺、聚醚、磺化聚酰亚胺、全氟化膜(NafionTM树脂)、聚乙二醇、聚乙二醇-二(丙烯酸甲酯)、聚乙二醇-二(甲基丙烯酸甲酯)、前述的衍生物、前述的共聚物、前述的交联和网状结构、前述的共混物等。适用于电解液单元中的离子导电固体聚合物的实例为具有以下物质的那些聚醚、聚环氧乙垸(PEO)、聚酰亚胺、聚磷腈、聚丙烯腈(PAN)、聚硅氧垸、聚醚接枝的聚硅氧垸、前述的衍生物、前述的共聚物、前述的交联和网状结构和前述的共混物，向这些聚合物中加入了适当的离子电解质盐。离子导电固体聚合物电解质可以额外地作为阳极和阴极之间的隔膜材料。其它的可以用于电解液单元中的添加剂包括可溶性添加剂，例如碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸乙二酯(ES)、亚硫酸丙二酯(PS)、亚硫酸氟代乙二酯(FEC)、a-溴-Y-丁内酯、氯甲酸甲酯、碳酸叔丁二酯、12-冠-4、二氧化碳(C02)、二氧化硫(S02)、三氧化硫和其它无机添加剂；用于减少或消除水的存在的酸酐；如美国专利号3,532,543中所公开的二硫化碳与锂的反应产物，可能为可溶的硫化物；在美国专利号5,432,425和5，436，549中所描述的高浓缩的水；以及多硫化物添加剂。非水性电解液溶剂特别适用于包含非水性电解液单元，并且需要高能存储容量、长的储存期限和低自放电率的电解电池、可再充电的电池、电容器、燃料电池等。该电解液溶剂特别适用于包含含碱金属电极，特别是对于嵌锂电极的电解电池。本发明的环境温度电解质溶液的高的抗氧化性是由-S02-基团在处于非环状不对称砜结构中的时候的稳定性产生的，其特征在于，凝固温度足够低使得能够在环境温度应用中使用。当采用这样的砜作为溶剂来溶解高抗氧化性阴离子的无机电解质盐时，例如，如图3中所示，就获得了将高环境温度导电性与不同寻常的抗氧化性相结合的溶液，所述高抗氧化性阴离子例如C104、CF3S03(三氟甲磺酸根)，并且特别是二(三氟甲烷磺酰基)二酰亚胺(-N(CF3S02)2，亚氨化锂(l池iumimide))。大体上，图3表示了碱金属盐在砜中的不同溶液的电解液的直流电导率。如图中所看到的，在25'C，EMS的电导率比当前工作的低聚醚砜的电导率高出了超过半个数量级，表明了砜族中的EMS作为单一溶剂的巨大优势。现在详细地描述制备、使用和测试包括阳极14、阴极16和电解液18的电流产生装置10的方法，该电解液18包含具有以上由Rl-S02-R2所定义的不对称非环状砜基的非水性电解液溶剂。通过将低聚乙二醇的卤化物与甲硫醇钠或与乙硫醇钠反应来合成含低聚醚的硫化物。具有表1中所列结构的砜是通过用H202氧化所合成的硫化物来获得的。表1为所合成的砜的物理性质的汇总表，其中注释1为估计熔点，注释2为通过列线图所估计的在大气压力下的沸点，而注释3为估计的沸点。表l砜m.pCC)b.P(")Tg('C)CH3CH2S02CH3(EMS)36.585~87/4.0mm(240)2——CH3OCH2CH2S02CH3(MEMS)5.096~98/1.0mm(~275)2-89.5CH3OCH2CH2S02C2H5(EMES)2.0103~105/1.0mm(~286)2-91.0CH3(OCH2CH2)2S02C2H5(EMEES)<0'>2卯3-87.6CH3(OCH2CH2)3S02C2H5(EMEEES)<0!>2903-82.5CH3OCH2CH2S02CH2CH2OCH3(DMES)47.0>2903-90.719玻璃化转变温度Tg是采用DTA仪器测量的。加热速率为10K/分钟。Tg定义为热容跃变的起始温度，而Tm定义为熔融峰达到它的最大值所处的温度。在蒸馏的过程中记录沸点。不同盐浓度的电解质溶液是通过将计算量的锂盐溶解于各自的砜中来制备的。直流电导率的测量是采用自动化频率阻抗分析仪(automatedfrequencyimpedanceanalyzer)来进行的。该测量是在通过程式化控制仪以1K/分钟加热预冷的样品的过程中自动进行的。为了确定电化学特性，采用具有三电极电池的恒电位仪/恒电流仪进行了循环伏安法。工作电极为铂丝，并且对电极和参比电极为在-0.3-6.0V的电压范围内的锂箔。大部分的扫描是在室温，在lnw/s的典型扫描速率下进行的。采用玻璃纤维纸作为隔膜，构建电化学半电池，Lill砜电解液HMCMB25-28(中间碳微球的MCMB)和Lill砜电解液IILiCr謹5MnL98504。将由在N-甲基吡咯烷酮中的82%的活性材料、10%的碳黑和8X的PVdF组成的阴极溶液直接浇注在预称量的不锈钢电极上。将该电极首先在室温，然后在10(TC，在真空下干燥2天。在干燥箱中测定电极的重量，并且通过差值获得活性材料的重量。阳极复合电极是以类似的方法从在N-甲基吡咯烷酮中的90%MCMB25-28和10%PVdF的浆液制备的。电池的构建和测试全部在充氩的手套箱中进行。采用电池周期计来监控充电/放电过程的电压分布。在对于Li1l电解液IIMCMB"-28电池为0.012.0V、对于Li||电解液IILiCr,sMn.98504电池为3.0~4.3V的预置截止(pre-setcut-off)电压的情况下，采用在0.010.1mA/cm2的范围变化的恒定电流。在这些截止电压，计算机化的周期计自动地将测试电池转换至充电或放电。除了一个保持了对称性的情况(二甲氧基乙基砜)以外，所有的醚片断添加剂都导致了熔点相对于EMS的降低。实际上，在一些情况中根本没有发现结晶。例如，在EMS的乙基末端引入最小的甲氧基片断而产生甲氧基乙基甲基砜(MEMS)，可以将熔点降低至15°C。通过将相同的基团加入由对称的二甲砜(DES)(熔点二11(TC)而产生的(甲氧基甲基)甲基砜(MMMS)，所形成的化合物的低温熔化(subambientmelting),熔点变化为90K。将甲氧基连接在对称的二乙砜(DES)的一个末端，相对于对称化合物的74。C，产生了具有甚至更低熔点的2匸的乙基(甲氧基乙基)砜(EMES)。这些数据，连同几个其它的变体一起汇总于表l中。新的砜的玻璃化转变温度如下所述。对于单不对称的砜例如EMES、EMEES(乙基(甲氧基乙氧基乙基)砜)禾卩EMEEES(乙基(甲氧基乙氧基乙氧基乙基)砜)，玻璃化转变温度随醚链长度的增加而增加，由表1可见，意味着增加的分子量效应抵消了由于内聚砜基的稀释而预期的Tg的降低。在任何温度下，离子电导率遵循以下顺序EMS>MEMS>EMES>DMES>EMEES>EMEEES，并且似乎遵循各自的砜的粘度的顺序。在可能合成的砜中，MEMS和EMES的锂盐溶液的室温电导率是最高的。由于该区别并不大，并且在EMES的情况，合成和纯化的更容易，于是采用后者来制备用于电化学稳定性和电池性能测试的溶液。在图4a-4b中，从循环伏安法扫描获得了在EMES、EMEES中，在lmv/s的扫描速率下，在Pt工作电极处的l.OM的LiTFSI溶液的电化学窗口。图4a表示EMES的情况，而图4b为EMEES的情况。该循环伏安法扫描高出5.0v(相对于Lr/Li)很多。图4a-4b还显示，随着醚链长度的增加，电化学稳定性降低，由EMES的5.6v、EMEES的5.3v(相对于EMS的5.9v)，这表明砜作为一类溶剂，其稳定性优势随醚基浓度的增加而逐渐减小。表5显示在0.013mAxm'2的恒定电流密度的循环过程中，对电池MCMB25-28|1MLiPF6/EMES|Li的前3个周期，用于可逆嵌入指定为MCMB25-28的石墨的醚砜基溶液的测试。该前三个周期的相应的充电和放电容量分别为343.0，(202.8)、251.4，(200.5)、219.2，(193,0)mAh/g。其次，测试了具有锂金属阳极和C一+修饰的LiMn204尖晶石嵌入阴极的新的溶液的性能。表6a-6b对比了在不同的电流密度下，在第一周期的过程中，采用在EMES中的不同1M锂盐的电池性能。图6a显示了来自采用1MLiTFSI/EMES电解液的电池的数据。图6b显示了来自采用1MLiPF6/EMES电解液的电池的数据。每个电池分别显示了两个相对于Li/Li+约4.0和4.1v的明确的放电平台。同样发现，容量随电流密度的增加而减小。当增加充电/放电速率时，锂离子扩散穿过LiMn204微晶的时衙逐渐减少。在更高的速率下，仅位于颗粒的外部区域中的锂离子可以反应，导致了容量的减小。然而，在类似的电流密度下，采用1MLiPF6电解液的电池相与采用1MLiTFSI/EMES电解液的电池相比，表现出更高的容量。另外，已有显示的是，釆用LiTFSI/EMES的电池由于没有形成有效的SEI层，因此它的充电/放电容量随循环而迅速减小，因而LiPF6可以用作用于全电池测试的锂盐。根据充电/放电容量和库仑效率，采用1MUPF6/EMES，在0.092mAcm—2的电流密度下的相应电池性能示于图7中。此电池表现了超过200个周期的优秀的循环性能，在200个周期以后，趋向于稳定在约50mAh/g的放电容量和约0.86的稳定的库仑效率。进一步指出的是，当将现在的杂化砜在一个方面与氟化砜混合，或在另一个方面与碳酸垸基酯混合时，就可能获得改良的性能。低聚醚链段结合到分子砜中，将凝固点降至低于环境温度的值，而没有减小电化学窗口，但是可能增加粘度，随之降低了锂盐溶液的电导性。然而，可以通过Rl和R2烷基的氟化来补偿电导率的任何减小。含低聚醚的砜保持了高的电化学稳定性，"窗口"大大高于5.0v(相对于Li+ZLi)。有可能的是，通过采用含低聚醚的砜，Li+可以嵌入/解嵌石墨电极。在另一个实施方案中，用全氟甲基(三氟甲基，-0&)或全氟亚甲基(^2)取代该新颖的非环状不对称砜。意外地发现通过用全氟甲基-CF3取代甲基-CH3，有利地降低了该砜的粘度，由此增加了该电解质溶液的电导率，并且增加了在环境条件下，该电解质向电解电池中的阴极和隔膜中的渗透。新颖的氟化砜CF3CH2S02CH3(2，2，2-三氟乙基甲基砜，CF3MMSF)和CF3CH2CH2S02CH3(CF3EMSF)是可以应用的。同样可用的是在例如氯酸锂溶液中表现出非常高的电导率的CF3MMSF。该氟化不对称非环状砜进一步提供了优良的润湿性、渗透性和其它的表面活性剂性质。在以下实施例中描述了本发明的几个实施方案，这些实施例为了说明而给出，并非作为限制。实施例1中涉及(甲氧基乙基)甲基砜(MEMS)的制备将45.6g的硫脲溶解于150ml水中，加入28.8ml的硫酸二甲酯，并且将该溶液回流1小时。在冷却至室温以后，加入在75ml蒸馏水中的48gNaOH，并且将该溶液搅拌1小时，然后逐滴加入55g的氯乙基甲基醚(C1CH2CH20CH3)。在加入以后，将该溶液缓慢加热至回流10小时。将上部有机层分离，以获得具有55X产率的(甲氧基乙基)甲基硫醚(CH30CH2CH2SCH3)。用在乙酸中的30重量％的11202氧化该硫醚。在氧化完成的时候，将大部分的溶剂除去。加入稀的NaOH水溶液以中和过量的乙酸。通过旋转蒸发去除水，并且用氯仿萃取残余的浆糊至少三次D将氯仿合并，并且在无水硫酸钠上干燥。最终，将氯仿去除并且在95-10(TC的真空下蒸馏粗产物，以获得纯产物MEMS。实施例2中涉及MEMS的制备:在干冰丙酮溶液中冷却预称量的空瓶，并且将甲硫醇缓慢注入该瓶。通过前后重量之差获得甲硫醇的净重，为21.5g。将71.6g的25重量X的NaOH水溶液注入不锈钢压力容器中，并且用冰水冷却。将该容器抽为真空，然后在搅拌下向该容器中缓慢注入甲硫醇。将该溶液搅拌1小时，随后加入38g的氯乙基甲基醚(C1CH2CH20CH3)。在室温下搅拌该溶液过夜，然后加热至回流10小时，随后停止该过程。将该溶液冷却，并且分离上部有机层以获得87%的产率。然后用120g的30重量％的^02和100ml的乙酸对该硫醚进行氧化。在进行了如实施例1中的操作以后，将粗产品在真空下蒸馏，并且分离具有71%的产率的纯产品。实施例3中涉及MEMS的表征，玻璃化转变温度Tg是采用DTA仪器测量的。采用的加热速率为10K/分钟。Tg定义为热容跃变的起始温度，而Tm定义为熔融峰达到它的最大值所处的温度。在蒸馏步骤的过程中记录沸点。如在表1中所示，MEMS的Tg和Tm分别为-89.5。C和15°C。MEMS在大气压力下的沸点估计为275°C。在约80°C，将计算量的锂盐溶解于MEMS中来制备不同盐的电解质溶液，在LiPF6盐的情况，将温度控制为约5(TC。直流电导率的测量是采用频率阻抗分析仪来实现的。该测量是通过程序化控制仪在以1K/分钟加热预冷样品的过程中自动进行的。包含1.0M的LiTFSI的MEMS的温度23依赖性曲线表示于图3中。MEMS中的1.0M的不同锂盐的Tg和室温离子电导率示于表2中。大体上，表2显示了在不同的砜中的1M不同锂盐溶液的玻璃化转变温度(Tg厂C)和室温电导率log(cj25/Scm")。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>实施例4中涉及乙基(甲氧基乙基)砜(EMES)的制备将57g的NaOH溶解于57g的H20中并且用冰水冷却，向该溶液中缓慢加入88.4g的乙硫醇。将该溶液搅拌半小时，随后加入135g的氯乙基甲基醚(ClCH2CH2OCH3)。在加入以后，在室温下搅拌该溶液几个小时，随后将它加热至回流，并且过夜。终止反应并且冷却至室温。分离在上部有机层中的乙基(甲氧基乙基)硫醚(CH3CH2SCH2CH20CH3)，156g，产率91%。用170g的50重量％的&02和200ml的乙酸对100g乙基(甲氧基乙基)硫醚进行氧化。在进行了如实施例1中的操作以后，将粗的砜蒸馏，并且在85-88'C/0.3托收集馏分。实施例5中涉及EMES的表征，EMES的Tg和Tm分别为-91.(TC和2°C，如表1中所示。MEMS的沸点估计在大气压力下为286t:。如实施例3中所述，制备EMES的盐溶液，并且采用实施例3中所述的方法测量它们的离子导电率。包含1.0M的LiTFSI的EMES的温度依赖性曲线示于图3中。EMES中的1.0M的不同锂盐的Tg和室温离子导电率示于表2中。采用恒电位仪/恒电流仪，以Pt作为工作电极并且以锂作为对电极和参比电极时，在1.0mv/s记录1MLiTFSI/EMES电解液的循环伏安图，如图4a中所示。实施例6中涉及一种采用EMES电解液的电流产生装置，使用纤维玻璃纸作为隔膜构建电化学半电池，Lill砜电解液IIMCMB25-28，和LiH砜电解液HLiCro.(H5MnL98504。将由在N-甲基吡咯垸酮中的82X的活性材料、10%的碳黑和8%的PVdF构成的电极溶液直接浇注在预称量的不锈钢电极上。将该电极首先在室温，然后在100。C，在真空下干燥2天。在干燥箱中测定该电极的重量，并且通过差别来获得活性材料的重量。以类似的方法，从卯°/。的MCMB25-28禾Q10%的PVdF在N-甲基吡咯烷酮中的浆液来制备MCMB25-28复合电极。通过采用浸渍于实施例5的电解质溶液中的Whatman玻璃纤维过滤器作为隔膜，以及锂阳极和LiCro.(H5Mm.98504(或MCMB25-28)阴极来构建测试电池。该测试完全在充氩的手套箱中进行。采用电池周期计来监控充电/放电过程的电压分布。在对于Lill电解液IIMCMB25-28电池为0X)12.0V，和对于Li11电解液IILiCr謹5Mn,.98s04电池为3.0~4.3V的预置截止电压的情况下，采用在0.010.1mA/cr^的范围变化的恒定电流。在这些截止电压，计算机化的周期计自动地将测试电池转换至充电或放电。该测试结果分别示于图5、6a-b和7中。另一组实验是采用商业电极极板(合成石墨和LiCo02)来进行的。将该电极切成具有0.72cn^面积的片，并且将该片组装在LiH电解銜l石墨的半电池中，或者石墨ll电解銜PLiCo02的全电池中。对于在Lill电解銜l石墨电池和石墨ll电解液IILiCo02电池的预置截止电压分别为0.012.0V和2.5~4.2V的条件下的充电和放电，都采用0.14mA/cr^的恒定电流密度。该结果示于图8a-8b中。实施例7中涉及具有碳酸酯的EMES的混合物的表征，该具有碳酸酯的EMES混合物是通过将不同重量百分比的碳酸乙二酯(EC)或碳酸二甲酉旨(DMC)在EMES中混合来制备的。1.0M的LiPF6电解质溶液是如实施例3中所述，通过在约50'C，将该盐溶解于该混合物中来制备的。离子电导率是采用实施例3中所述的方法测量的，并且它们的温度依赖性曲线示于图9a-9b中。归因于EC的更高的介电常数，在所有的情形中，EC对电解质溶液的加入增加了离子电导率。如实施例5中所述，测量了在EMES/EC和EMES/DMC中的1MLiPF6的循环伏安图，该循环伏安图分别示于图10a-10d和lla-lld中。10a-10d为在不同的EMES/EC混合物中的1MLiPF6的循环伏安图。A)5重量％EC;B)10重量o/。EC;C)20重量。/。EC;D)30重量。/。EC。图lla-lld为在不同的EMES/DMC混合物中的1MLiPF6的循环伏安图A)5重量％DMC;B)10重量。/。DMC;C)20重量。/。DMC;D)30重量。/。DMC。需要指出的是，电化学稳定性窗口全部高于5.2v。如实施例6中所述，采用在EMES/EC和EMES/DMC中的1MLiPF6电解液来制备Lill电解銜l石墨的半电池或石墨ll电解銜ILiCo02的全电池。对于在Lill电解液ll石墨电池和石墨ll电解銜ILiCo02电池的预置截止电压分别为0.01-2.0V和2.5~4.2V的条件下的充电和放电，都采用0.14mA/cm2的恒定电流密度。结果示于图12和13中。在0.14mA/ci^的充电/放电电流密度下，在所有的情形中，都没有发现石墨的剥离。实施例8中涉及具有添加剂的EMES的表征，选择亚硫酸乙二酯(ES)作为添加剂，并且以5重量X的组成与EMES混合。1.0M的LiClO4电解液是如实施例3中所述，通过在约80。C，将该盐溶解于EMES/ES的混合物中来制备的。离子电导率是采用实施例3中所述的方法测量的，并且其示于图9a-9b中的温度依赖性曲线高于1.0M的LiPF6/EMES溶液的温度依赖性曲线。如实施例5中所述，测量了在EMES/ES中的1.0MLiC104的循环伏安图，该循环伏安图示于图14中。电化学稳定性仍高于5.0v。如实施例6中所述，采用在EMES/ES中的1.0MLiC104电解液来制备Lill电解液ll石墨的半电池，或石墨ll电解液IILiCo02的全电池。通过分别对于在Lill电解銜i石墨电池和石墨ll电解液ilLiCo02电池的预置截止电压分别为0.01-2.0V和2.5~4.2V的条件下的充电和放电，都采用0.14mA/cm2的恒定电流密度。该结果示于图12和13中。需要指出的是，在0.14mA/cm2的充电/放电电流密度下，在此研究的情形中，没有发现石墨的剥离。实施例9中涉及乙基(甲氧基乙氧基乙基)砜(EMEES)的合成将40g的NaOH溶解于40g的H20中，并且用冰水冷却。向该溶液中缓慢加入62g的乙硫醇。将该溶液搅拌半小时，随后加入138.5g的氯乙基(甲氧基乙基)醚(C1CH2CH20CH2CH20CH3)。在加入以后，在室温下搅拌该溶液几个小时，随后将它加热至回流，并且过夜。将该反应终止并且冷却至室温。将在上部有机层中的具有96。％产率的乙基(甲氧基乙氧基乙基)硫醚(CH3CH2SCH2CH2OCH2CH2OCH3)分离。如实施例1中所述，用&02和乙酸将所获得的化合物氧化，以产生乙基(甲氧基乙氧基乙基)砜(EMEES)。实施例10中涉及乙基(甲氧基乙氧基乙基)砜(EMEES)的表征，EMEES的Tg为-87.6。C，如表1中所示。如实施例3中所述，制备EMEES的盐溶液，并且采用实施例3中所述的方法测量它们的离子电导率。包含1.0MLiTFSI的EMEES的温度依赖性曲线示于图3中。在EMEES中的1.0M的不同锂盐的Tg和室温离子电导率示于表2中。如实施例5中所述，测量1MLiTFSI/EMEES电解液的循环伏安图，该循环伏安图示于图4b中。实施例11中涉及乙基(甲氧基乙氧基乙氧基乙基)砜(EMEEES)的合成将40g的NaOH溶解于40g的H2O中，并且用冰水冷却。向该溶液中缓慢加入62g的乙硫醇。将该溶液搅拌半小时，随后加入182.5g的氯乙基(甲氧基乙氧基乙基)醚(C1CH2CH20CH2CH20CH2CH20CH3)。在加入以后，在室温下搅拌该溶液几个小时，随后将它加热至回流，并且过夜。将该反应终止并且冷却至室温。将在上部有机层中的95%产率的乙基(甲氧基乙氧基乙氧基乙基)硫醚(CH3CH2SCH2CH20CH2CH20CH2CH20CH3)分离。如实施例1中所述，用&02和乙酸将该硫醚进一步氧化，以获得乙基(甲氧基乙氧基乙氧基乙基)砜(EMEEES)。实施例12中涉及乙基(甲氧基乙氧基乙氧基乙基)砜(EMEEES)的表征，EMEEES的Tg为-82.50'C，如表1中所示。如实施例3中所述，制备EMEEES的盐溶液，并且采用实施例3中所述的方法测量它们的离子电导率。包含1.0MLiTFSI的EMEEES的温度依赖性曲线表示于图3中。在EMEEES中的l.OM的不同锂盐的Tg和室温离子电导率示于表2中。实施例13中涉及二甲氧基乙基砜(DMES)的合成将50ml的2-氯乙基甲基醚、70g的Na2S'9H20、17.6g的四丁基溴化铵和50ml的水混合到装配有磁力搅拌器和回流冷凝器的三颈烧瓶中，并且在剧烈搅拌下加热至7(TC。继续该反应以过夜。将有机层分离并且溶解于氯仿中，用蒸馏水清洗几次以去除铵盐，并且在无水硫酸钠上干燥。采用旋转蒸发器去除溶剂，并且获得具有63%产率的二甲氧基乙基硫醚。如实施例1中所述，用&02和乙酸氧化该硫醚，以获得相应的砜，二甲氧基乙基砜(DMES)。实施例14中涉及二甲氧基乙基砜(DMES)的表征，DMES的Tg和Tm分别为-卯.7。C和47.0。C，如表1中所示。如实施例3中所述，制备DMES的盐溶液，并且采用实施例3中所述的方法测量它们的离子电导率。包含1.0MLiTFSI的DMES的温度依赖性曲线示于图3中。在DMES中的1.0M的不同锂盐的Tg和室温离子电导率示于表2中。虽然已经详细说明了本发明的一个或多个实施方案，技术人员将要理解的是，在不偏离后附权利要求所阐明的本发明的范围的情况下，可以对那些实施方案进行更改和适应。权利要求1.一种用于在电流产生装置中使用的电解液单元，所述单元包含一种或多种离子电解质盐；和非水性电解液溶剂，该非水性电解液溶剂包含一种或多种通式为R1-SO2-R2的不对称非环状砜，其中R1基团为具有1至7个碳原子的直链或支链烷基，或者部分或全部氟化的直链或支链烷基，并且在式中与R1基团不同的R2基团为具有1至7个碳原子的直链或支链的，或者部分或全部氟化的直链或支链的含氧烷基。2.权利要求1所述的电解液单元，其中所述R1基团选自甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)、正丙基(-CH2CH2CH3)、正丁基(-0120120^2013)、正戊基(-CH2CH2CH2CH2CH3)、正己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、正庚基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、异丙基(-CH(CH3)2)、异丁基(-CH2CH(CH3)2)、仲丁基(-CH(CH3)CH2CH3)、叔丁基(-C(CH3)3)、异戊基(-CH2CH2CH(CH3)2)、三氟甲基(-CF3)、2,2,2-三氟乙基(-CH2CF3)、1,l画二氟乙基(-CF2CH3)、全氟乙基(-CF2CF3)、3,3,3-三氟-正丙基(-CH2CH2CF3)、2,2-二氟-正丙基(-CH2CF2CH3)、1，1-二氟-正丙基(-CF2CH2CH3)、1，1,3,3,3-五氟-正丙基(-CF2CH2CF3)、2,2,3,3，3-五氟-正丙基(-CH2CF2CF3)、全氟正丙基(-CF2CF2CF3)、全氟正丁基(-CF2CF2CF2CF3)、全氟正戊基(-CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正己基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正庚基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、-CF(CH3)2、-CH(CH3)CF3、-CF(CF3)2、-CH(CF3)2、-CH2CF(CH3)2、-CF2CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)CF3、-CH2CH(CF3)2、-CF2CF(CF3)2、-C(CF3)3。3.权利要求1所述的电解液单元，其中所述R2基团选自-CH20CH3、-CF2OCH3、-CF2OCF3、-CH2CH2OCH3、-CH2CF2OCH3、-CF2CH2OCH3、-CF2CF2OCH3、-CF2CF2OCF3、-CF2CH2OCF3、-CH2CF2OCF3、-CH2CH2OCF3、-CHFCF2OCF2H、-CF2CF2OCF(CF3)2、-CF2CH2OCF(CF3)2、-CH2CF2OCF(CF3)2、-CH2CH2OCF(CF3)2、-CF2CF2OC(CF3)3、-CF2CH2OC(CF3)3、-CH2CF2OC(CF3)3、-CH2CH2OC(CF3)3、-CH2CH2OCH2CH3、CH2CH2OCH2CF3、-CH2CH2OCF2CH3、-CH2CH2OCF2CF3、-CH2CF2OCH2CH3、-CH2CF2OCF2CH3、-CH2CF2OCH2CF3、-CH2CF2OCF2CF3、-CF2CH2OCH2CH3、-CF2CH2OCF2CH3、-CF2CH2OCH2CF3、-CF2CH2OCF2CF3、-CF2CF2OCH2CH3、-CF2CF2OCF2CH3、-CF2CF2OCH2CF3、-CF2CF2OCF2CF3、-CF2CF2CF2OCH3、-CF2CF2CH2OCH3、-CF2CH2CF2OCH3、-CH2CF2CF2OCH3、-CH2CF2CH2OCH3、-CH2CH2CF2OCH3、-CF2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2OCH3、-CF2CF2CF2OCF3、-CF2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CF2OCF3、-CH2CF2CF2OCF3、-CH2CH2CF2OCF3、-CH2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CH2OCF3、-CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2OCH2CH2OCH3、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3。4.权利要求1所述的电解液单元，其中所述离子电解质盐选自MC104、MPF6、MPFx(CnF2n+1)6-x、MBF4、MBF4-x(CnF2n+1)x、MAsF6、MSCN、MB(C02)4、MN(S02CF3)2和MS03CF3，其中"M"为锂或钠，或它们的任何混合物。5.权利要求1所述的电解液单元，所述电解液单元还包含电解液共溶剂。6.权利要求5所述的电解液单元，其中所述电解液共溶剂选自包含碳酸酯、N-甲基乙酰胺、乙腈、对称砜、环丁砜、1,3-二氧戊环、甘醇二甲醚、聚乙二醇、硅氧垸和环氧乙烷接枝的硅氧垸的共溶剂。7.权利要求1所述的电解液单元，所述电解液单元还包含电解液添加剂。8.权利要求7所述的电解液单元，其中所述电解液添加剂选自碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸乙二酯(ES)、亚硫酸丙二酯(PS)、亚硫酸氟代乙二酯(FEC)、a-溴-Y-丁内酯、氯甲酸甲酯、碳酸叔丁二酯、12-冠-4、二氧化碳(C02)、二氧化硫(S02)、三氧化硫(S03)、酸酐、二硫化碳和锂的反应产物、多硫化物和其它的无机添加剂。9.一种电流产生装置，所述电流产生装置包含阳极；禾口设置在所述阴极和阳极之间的非水性电解液单元，所述非水性电解液单元包含电解质盐和通式Rl-S02-R2的不对称非环状砜，其中Rl为垸基，并且R2为含氧烷基。10.权利要求9所述的电流产生装置，其中所述装置为伏打电池。11.权利要求9所述的电流产生装置，其中所述装置为超电容器。12.权利要求9所述的电流产生装置，其中所述R1烷基包含氧，并且具有与R2不同的化学式。13.权利要求12所述的电流产生装置，其中所述R1或R2基团选自-CH2OCH3、-CF2OCH3、-CF2OCF3、-CH2CH2OCH3、-CH2CF2OCH3、-CF2CH2OCH3、-CF2CF2OCH3、-CF2CF2OCF3、-CF2CH2OCF3、-CH2CF2OCF3、-CH2CH2OCF3、-CHFCF2OCF2H、-CF2CF2OCF(CF3)2、-CF2CH2OCF(CF3)2、-CH2CF2OCF(CF3)2、-CH2CH2OCF(CF3)2、-CF2CF2OC(CF3)3、-CF2CH2OC(CF3)3、-CH2CF2OC(CF3)3、-CH2CH2OC(CF3)3、-CH2CH2OCH2CH3、-CH2CH2OCH2CF3、-CH2CH2OCF2CH3、-CH2CH2OCF2CF3、-CH2CF2OCH2CH3、-CH2CF2OCF2CH3、-CH2CF2OCH2CF3、-CH2CF2OCF2CF3、-CF2CH2OCH2CH3、-CF2CH2OCF2CH3、-CF2CH2OCH2CF3、-CF2CH2OCF2CF3、-CF2CF2OCH2CH3、-CF2CF2OCF2CH3、-CF2CF2OCH2CF3、-CF2CF2OCF2CF3、-CF2CF2CF2OCH3、-CF2CF2CH2OCH3、-CF2CH2CF2OCH3、-CH2CF2CF2OCH3、-CH2CF2CH2OCH3、-CH2CH2CF2OCH3、-CF2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2OCH3、-CF2CF2CF2OCF3、-CF2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CF2OCF3、-CH2CF2CF2OCF3、-CH2CH2CF2OCF3、-CH2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CH2OCF3、-CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2OCH2CH2OCH3、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3。14.权利要求9所述的电流产生装置，其中所述Rl基团选自甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)、正丙基(-CH2CH2CH3)、正丁基(-CH2CH2CH2CH3)、正戊基(-CH2CH2CH2CH2CH3)、正己基(-0^012012012(:112013)、正庚基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、异丙基(-CH(CH3)2)、异丁基(-CH2CH(CH3)2)、仲丁基(-CH(CH3)CH2CH3)、叔丁基(-C(CH3)3)、异戊基(-CH2CH2CH(CH3)2)、三氟甲基(-CF3)、2，2,2-三氟乙基(-CH2CF3)、1，1-二氟乙基(-CF2CH3)、全氟乙基(-CF2CF3)、3，3，3-三氟-正丙基(-CH2CH2CF3)、2,2-二氟-正丙基(-CH2CF2CH3)、1,1-二氟-正丙基(-CF2CH2CH3)、1,1,3,3,3-五氟-正丙基(-CF2CH2CF3)、2,2，3,3，3-五氟-正丙基(-CH2CF2CF3)、全氟正丙基(-CF2CF2CF3)、全氟正丁基(-CF2CF2CF2CF3)、全氟正戊基(-CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正己基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正庚基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、-CF(CH3)2、-CH(CH3)CF3、-CF(CF3)2、-CH(CF3)2、-CH2CF(CH3)2、-CF2CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)CF3、-CH2CH(CF3)2、-CF2CF(CF3)2、-C(CF3)3。15.权利要求9所述的电流产生装置，其中所述离子电解质盐选自MC104、MPF6、MPFx(CnF2n+1)6.x、MBF4、MBF4.x(CnF2n+1)x、MAsF6、MSCN、MB(C02)4、MN(S02CF3)2和MS03CF3，其中"M"为锂或钠，或它们的任何混合物。16.权利要求9所述的电流产生装置，其中所述电解液单元还包含电解液共溶剂。17.权利要求16所述的电流产生装置，其中所述电解液共溶剂选自包含碳酸酯、N-甲基乙酰胺、乙腈、对称砜、环丁砜、1，3-二氧戊环、甘醇二甲醚、聚乙二醇、硅氧垸和环氧乙烷接枝的硅氧垸的共溶剂。18.权利要求9所述的电流产生装置，其中所述电解液单元还包含电解液添加剂。19.权利要求18所述的电流产生装置，其中所述电解液添加剂选自碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸乙二酯(ES)、亚硫酸丙二酯(PS)、亚硫酸氟代乙二酯(FEC)、a-溴-Y-丁内酯、氯甲酸甲酯、碳酸叔丁二酯、12-冠-4、二氧化碳(C02)、二氧化硫(S02)、三氧化硫(S03)、酸酐、二硫化碳和锂的反应产物、多硫化物和其它的无机添加剂。20.—种用于电流产生装置的电解液，所述电解液包含非水性电解液溶剂，该非水性电解液溶剂包含通式R1-S02-R2的不对称非环状砜，其中Rl为烷基，并且R2为含氧垸基。21.权利要求20所述的电解液，其中所述R1烷基包含氧，并且具有与R2不同的化学式。22.权利要求21所述的电解液，其中所述Rl或R2基团选自-CH2OCH3、-CF2OCH3、-CF2OCF3、-CH2CH2OCH3、-CH2CF2OCH3、-CF2CH2OCH3、-CF2CF2OCH3、-CF2CF2OCF3、-CF2CH2OCF3、-CH2CF2OCF3、-CH2CH2OCF3、-CHFCF2OCF2H、-CF2CF2OCF(CF3)2、-CF2CH2OCF(CF3)2、-CH2CF2OCF(CF3)2、-CH2CH2OCF(CF3)2、-CF2CF2OC(CF3)3、-CF2CH2OC(CF3)3、-CH2CF2OC(CF3)3、-CH2CH2OC(CF3)3、-CH2CH2OCH2CH3、-CH2CH2OCH2CF3、-CH2CH2OCF2CH3、-CH2CH2OCF2CF3、-CH2CF2OCH2CH3、-CH2CF2OCF7CH3、-CH2CF2OCH2CF3、-CH2CF2OCF2CF3、-CF2CH2OCH2CH3、-CF2CH2OCF2CH3、-CF2CH2OCH2CF3、-CF2CH2OCF2CF3、-CF2CF2OCH2CH3、-CF2CF2OCF2CH3、-CF2CF2OCH2CF3、-CF2CF2OCF2CF3、-CF2CF2CF2OCH3、-CF2CF2CH2OCH3、-CF2CH2CF2OCH3、-CH2CF2CF2OCH3、-CH2CF2CH2OCH3、-CH2CH2CF2OCH3、-CF2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2OCH3、-CF2CF2CF2OCF3、-CF2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CF2OCF3、-CH2CF2CF2OCF3、-CH2CH2CF2OCF3、-CH2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CH2OCF3、-CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2OCH2CH2OCH3、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3。23.权利要求21所述的电解液，其中所述R1基团选自甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)、正丙基(-CH2CH2CH3)、正丁基(-012012012013)、正戊基(-CH2CH2CH2CH2CH3)、正己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、正庚基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、异丙基(-CH(CH3)2)、异丁基(-CH2CH(CH3)2)、仲丁基(-CH(CH3)CH2CH3)、叔丁基(-C(CH3)3)、异戊基(-CH2CH2CH(CH3)2)、三氟甲基(-CF3)、2,2,2-三氟乙基(-CH2CF3)、1，1-二氟乙基(-CF2CH3)、全氟乙基(-CF2CF3)、3,3，3-三氟-正丙基(-CH2CH2CF3)、2,2-二氟-正丙基(-CH2CF2CH3)、1,1-二氟-正丙基(-CF2CH2CH3)、1,1，3，3,3-五氟-正丙基(-CF2CH2CF3)、2，2，3，3,3-五氟-正丙基(-CH2CF2CF3)、全氟正丙基(-CF2CF2CF3)、全氟正丁基(-CF2CF2CF2CF3)、全氟正戊基(-CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正己基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正庚基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、-CF(CH3)2、-CH(CH3)CF3、-CF(CF3)2、-CH(CF3)2、-CH2CF(CH3)2、-CF2CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)CF3、-CH2CH(CF3)2、-CF2CF(CF3)2、-C(CF3)3。24.权利要求20所述的电解液，其中所述离子电解质盐选自MC104、MPF6、MPFx(CnF2n+1)6-x、MBF4、MBF4—x(CnF2n+1)x、MAsF6、MSCN、MB(C02)4、丽(S02CF3)2和MS03CF3，其中"M"为锂或钠，或它们的任何混合物。25.权利要求21所述的电解液，其中所述电解液还包含电解液共溶剂。26.权利要求25所述的电解液，其中所述电解液共溶剂选自包含碳酸酯、N-甲基乙酰胺、乙腈、对称砜、环丁砜、1,3-二氧戊环、甘醇二甲醚、聚乙二醇、硅氧垸和环氧乙烷接枝的硅氧烷的共溶剂。27.权利要求20所述的电解液，所述电解液还包含电解液添加剂。28.权利要求27所述的电解液，其中所述电解液添加剂选自碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸乙二酯(ES)、亚硫酸丙二酯(PS)、亚硫酸氟代乙二酯(FEC)、a-溴-Y-丁内酯、氯甲酸甲酯、碳酸叔丁二酯、12-冠-4、二氧化碳(C02)、二氧化硫(S02)、三氧化硫(S03)、酸酐、二硫化碳和锂的反应产物、多硫化物和其它的无机添加剂。29.—种形成电流产生装置的方法，所述方法包括提供阴极；提供阳极；和提供设置在所述阴极和阳极之间的非水性电解液单元，所述非水性电解液单元包含电解质盐和通式为Rl-S02-R2的不对称非环状砜，其中Rl为烷基，并且R2为含氧烷基。30.权利要求29所述的方法，其中所述R1垸基包含氧，并且具有与R2不同的化学式。31.权利要求30所述的方法，其中所述Rl或R2基团选自-CH2OCH3、-CF2OCH3、-CF2OCF3、-CH2CH2OCH3、-CH2CF2OCH3、-CF2CH2OCH3、-CF2CF2OCH3、-CF2CF2OCF3、-CF2CH2OCF3、-CH2CF2OCF3、-CH2CH2OCF3、-CHFCF2OCF2H、-CF2CF2OCF(CF3)2、-CF2CH2OCF(CF3)2、-CH2CF2OCF(CF3)2、-CH2CH2OCF(CF3)2、-CF2CF2OC(CF3)3、-CF2CH2OC(CF3)3、-CH2CF2OC(CF3)3、-CH2CH2OC(CF3)3、-CH2CH2OCH2CH3、-CH2CH2OCH2CF3、-CH2CH2OCF2CH3、-CH2CH2OCF2CF3、-CH2CF2OCH2CH3、-CH2CF2OCF2CH3、-CH2CF2OCH2CF3、-CH2CF2OCF2CF3、-CF2CH2OCH2CH3-CF2CH2OCF2CH3、-CF2CH2OCH2CF3、-CF2CH2OCF2CF3、-CF2CF2OCH2CH3、-CF2CF2OCF2CH3、-CF2CF2OCH2CF3、-CF2CF2OCF2CF-CF2CF2CF2OCH3、-CF2CF2CH2OCH3、-CF2CH2CF2OCH3-CH2CF2CF2OCH3、-CH2CF2CH2OCH3、-CH2CH2CF2OCH3-CF2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2OCH3、-CF2CF2CF2OCF3、-CF2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CF2OCF3、-CH2CF2CF2OCF3、-CH2CH2CF2OCF-CH2CF2CH2OCF3、-CF2CH2CH2OCF3、-CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2OCH3、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2OCH3'-CH2CH2OCH2CH2OCH3、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3。32.权利要求29所述的方法，其中所述R1基团选自甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)、正丙基(-CH2CH2CH3)、正丁基(-CH2CH2CH2CH3)、正戊基(-CH2CH2CH2CH2CH3)、正己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、正庚基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、异丙基(-CH(CH3)2)、异丁基(-CH2CH(CH3)2)、仲丁基(-CH(CH3)CH2CH3)、叔丁基(-C(CH3)3)、异戊基(-CH2CH2CH(CH3)2)、三氟甲基(-CF3)、2，2,2-三氟乙基(-CH2CF3)、1，1-二氟乙基(-CF2CH3)、全氟乙基(-CF2CF3)、3,3,3-三氟-正丙基(-CH2CH2CF3)、2，2-二氟-正丙基(-CH2CF2CH3)、1,1-二氟-正丙基(-CF2CH2CH3)、1,1，3,3,3-五氟-正丙基(-CF2CH2CF3)、2,2,3,3,3-五氟-正丙基(-CH2CF2CF3)、全氟正丙基(-CF2CF2CF3)、全氟正丁基(-CF2CF2CF2CF3)、全氟正戊基(-CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正己基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、全氟正庚基(-CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF3)、-CF(CH3)2、-CH(CH3)CF3、-CF(CF3)2、-CH(CF3)2、-CH2CF(CH3)2、-CF2CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)CF3、-CH2CH(CF3)2、-CF2CF(CF3)2、-C(CF3)3。全文摘要一种具有设置在阳极和阴极之间的电解液的电池。所述电解液包含离子电解质盐和包括不对称非环状砜的非水性电解液溶剂。所述砜具有通式R1-SO2-R2，其中R1为具有1至7个碳原子的直链或支链烷基，或者部分或全部氟化的直链或支链烷基，而R2为具有1至7个碳原子的直链或支链的、或者部分或全部氟化的直链或支链的含氧烷基。所述电解液进一步包括电解液共溶剂和用于保护层形成的电解液添加剂。本发明的砜用于为电池产生更高的输出电压。文档编号H01M6/16GK101507023SQ200680002543公开日2009年8月12日申请日期2006年1月19日优先权日2005年1月19日发明者孙晓光,查尔斯·奥斯丁·安杰尔申请人:亚利桑那州大学董事会