用于基于锂的蓄能器的电解质的制作方法
本发明涉及用于基于锂的蓄能器的电解质。
电解质(即溶解在溶剂或聚合物基质中的导电盐)是所有电化学装置中普遍存在并且不可省略的，并且其基本功能不依赖于化学和所述装置的多样化的应用可能性。电解质在电解槽、电容、燃料电池或电池组中的作用是相同的：其充当介质使得电荷以离子形式在一对电极之间传递。
概念上，电解质在电池组的运行过程中不能出现化学净变化，并且所有法拉第过程应当在电极内完成。因此可以非常简化地将电解质视为电池组中的惰性组分，因此必须相对于阴极表面以及阳极表面显示出稳定性。在实际设备中通常以动力学(钝化)和非热力学方式实现的电解质的电化学稳定性对于可重复充电的电池组系统来说具有重要意义，即使由于阴极和阳极的强氧化还原性质难以满足所述电化学稳定性。
因此用于锂离子电池组的电解质中所使用的成分(尤其是溶剂)的基本前提是，其不含水或几乎为质子惰性的，即溶剂不含可以与锂反应的活性质子。此外溶剂应当在工作温度范围内处于液态。
用于锂-离子电池组的基于碳酸盐中的六氟磷酸锂的常规电解质的缺点特别在于相对于li/li+的4.5v的低氧化稳定性。只有低于所述电压电解质才稳定，而在所述范围之外造成电解质的氧化分解和与此相关的阴极材料的溶解。即使对于优选使用锂镍锰钴混合氧化物(也被称为“nmc”)或锂镍锰氧化物(lnmo)作为正电极的活性材料的具有高能量密度或高功率密度的锂离子电池组，在相对li/li+超过4.4v或4.7v的充电电压下仍然造成电解质的分解和阴极材料的溶解。其结果是低的循环稳定性和因此短的电池组寿命。
de102012101669a1公开了一种用于锂离子电池组的电解质，所述电解质包含导电盐2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂。
本发明所基于的目的是提供具有改进稳定性的用于锂离子电池组的电解质。
根据本发明在第一方面通过根据权利要求1所述的电解质，在第二方面通过根据权利要求7所述的锂离子电池组，在第三方面通过根据权利要求10所述的包含锂-离子电池组的机动车实现所述目的。优选的实施方案描述在从属权利要求中。
只要可用，根据本发明的所有方面都适用如下定义。
锂离子电池组
根据本发明，术语或表述“锂离子电池组”、“锂-离子电池组”、“锂-离子-电池组”、“可重复充电的锂离子-电池组”和“锂离子-二次电池组”以同义方式使用。所述术语还包括术语“锂-电池组”、“锂-离子-蓄电池”和“锂-离子-电池”以及所有锂-电池组或合金-电池组，尤其还有锂硫体系或合金体系。因此使用术语“锂离子-电池组”作为现有技术中常见的上述术语的总称。其不仅表示可重复充电的电池组(二次电池组)而且表示不可充电的电池组(一次电池组)。尤其是，在本发明意义上，“电池组”还包括单独或唯一的“电化学电池”。优选地，在“电池组”中，两个或多个所述电化学电池串联(即前后连接)或并联联接。
电极
根据本发明的电化学电池具有至少两个电极，即正电极(阴极)和负电极(阳极)。
在此，两个电极各自具有至少一种活性材料。所述活性材料能够接收或交出锂离子，同时接收或交出电子。术语“正电极”表示当电池组与用电器(例如电动马达)接通时能够接收电子的电极。其在命名法中被称为阴极。
术语“负电极”表示在操作时能够交出电子的电极。其在命名法中被称为阳极。
电极具有无机材料或无机化合物或物质，所述无机材料或无机化合物或物质可以用于电极或用在电极中或用在电极上或用作电极。由于其化学特性，这些化合物或物质可以在锂离子电池组的工作条件下接收(插入)并且重新交出锂离子或金属锂。在本说明书中，这种材料被称为“活性阴极材料”或“活性阳极材料”或统称为“活性材料”。为了用于电化学电池或电池组，优选将所述活性材料施加至载体上，优选施加至金属载体(对于阴极优选为铝，对于阳极优选为铜)上。所述载体也被称为“导体”或“集电极”或集电膜。
阴极(正电极)
作为正电极的活性材料或活性阴极材料，可以使用相关技术领域已知的所有材料。其中包括例如licoo2、ncm、nca、高能-ncm或he-ncm(英文：“high-energyncm”)、磷酸铁锂、li-锰-尖晶石(limn2o4)、li-锰-镍-氧化物(lmno)或(li2mno3)x(limo2)1-x型富锂过渡金属氧化物。关于本发明意义上的正电极，不存在任何限制。
在一个优选的实施方案中，可以使用选自如下的材料作为活性阴极材料：锂-过渡金属氧化物(下文也被称为“锂-金属氧化物”)、层状氧化物、尖晶石、橄榄石化合物、硅酸盐化合物及其混合物。这些活性阴极材料例如描述于boxu等人的“recentprogressincathodematerialsresearchforadvancedlithiumionbatteries”(materialsscienceandengineeringr73(2012)51-65)中。另一种优选的阴极材料为he-ncm。层状氧化物和he-ncm也描述于阿贡国家实验室的专利文献us6,677,082b2、us6,680,143b2和us7,205,072b2中。橄榄石化合物的实例为通式lixpo4的磷酸锂，其中x＝mn、fe、co或ni或其组合。
锂-金属氧化物、尖晶石化合物和层状氧化物的实例为锰酸锂(优选limn2o4)、钴酸锂(优选licoo2)、镍酸锂(优选linio2)或两种或多种所述氧化物的混合物，或其混合氧化物。活性材料还可以包含两种或多种所述物质的混合物。
为了升高导电性，活性材料中可以存在其它化合物，优选含碳化合物，或优选炭黑或石墨形式的碳。碳还可以以碳纳米管的形式引入。基于施加在载体上的正电极的质量计，这种添加物优选以0.1至10重量％，优选1至8重量％的量施加。
阳极(负电极)
作为负电极的活性材料或活性阳极材料，可以使用相关技术领域已知的所有材料。关于本发明意义上的负电极，不存在任何限制。尤其是，还有可能使用不同活性阳极材料的混合物。
活性阳极材料可以选自锂-金属氧化物例如锂钛氧化物、金属氧化物(例如fe2o3、zno、znfe2o4)、含碳材料例如石墨(合成石墨、天然石墨)、石墨烯、中间相碳、经掺杂碳、硬质碳、软质碳、富勒烯、硅和碳的混合物、硅、锂合金、金属锂及其混合物。作为负电极的电极材料，还可以使用五氧化二铌、锡合金、二氧化钛、二氧化锡、硅。
活性阳极材料还可以是可与锂成合金的材料。其可以是锂合金或未锂化或部分锂化的前体，在化成时由所述前体产生锂合金。优选的可与锂成合金的材料为选自如下的锂合金：硅基合金、锡基合金和锑基合金。这些合金例如描述于w.-j.zhang的综述论文journalofpowersources196(2011)13-24。
电极粘结剂
用于正电极或用于负电极的材料(例如活性材料)通过一种或多种粘结剂结合在一起，所述一种或多种粘结剂将一种或多种所述材料保持在电极或导体上。
所述一种或多种粘结剂可以选自聚偏氟乙烯(pvdf)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯-共聚物(pvdf-hfp)、聚氧化乙烯(peo)、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯-橡胶和羧甲基纤维素(cmc)及其混合物和共聚物。基于正电极或负电极中使用的活性材料的总量计，所述苯乙烯-丁二烯-橡胶和任选的羧甲基纤维素和/或其它粘结剂(如pvdf)优选以0.5-8重量％的量存在。
隔膜
根据本发明的电化学电池具有使正电极和负电极彼此分开的材料。所述材料可以被锂离子穿透，即传导锂离子，但是对于电子来说是非导体。这种用在锂离子电池组中的材料也被称为隔膜。
在一个优选的实施方案中，在本发明意义上使用聚合物作为隔膜。在一个实施方案中，所述聚合物选自聚酯(优选聚对苯二甲酸乙二醇酯)；聚烯烃(优选聚乙烯、聚丙烯)；聚丙烯腈；聚偏氟乙烯；聚偏氟乙烯-六氟丙烯；聚醚酰亚胺；聚酰亚胺；聚醚；聚醚酮或其混合物。隔膜具有孔隙，因此可以被锂离子穿透。在一个优选的实施方案中，在本发明意义上隔膜至少由一种聚合物组成。
电解质
术语“电解质”优选表示锂-导电盐溶于其中的液体。优选地，所述液体为导电盐的溶剂。优选则存在li导电盐作为电解质溶液。
下文更详细地描述本发明的各个方面。
在根据本发明的第一方面，本发明涉及包含六氟磷酸锂和2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂的电解质。
2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂也被称为1,1,2,2-四氟-2-(五氟乙氧基)乙烷磺酸锂。2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂由市售可得的全氟(2-乙氧基乙烷)磺酸合成可得，如de102012101669a1中所述。
出人意料地发现，相比于通常使用六氟磷酸锂作为导电盐的情况，使用包含六氟磷酸锂和2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂的电解质的电池显示出更高的循环稳定性和寿命。此外抑制了阴极材料的溶解。最后出现较少的自放电。
不受限于理论，相信在含lipf6的电解质中添加1,1,2,2-四氟-2-(五氟乙氧基)乙烷磺酸锂造成阴极钝化层的原位形成，所述阴极钝化层尤其在相对于li/li+的大于4.5v的充电电势下以动力学方式阻止金属从活性阴极材料中溶出并且阻止电解质的氧化分解。
还有利的是，2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂具有良好的锂-离子导电性和良好的阴极稳定性。此外，2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂可以在宽的温度范围内使用。
此外，2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂的低水解敏感性是非常有利的。
尤其是，腐蚀测量表明2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂不显示出在阴极侧用作集电极的铝的腐蚀，而是如同lipf6那样在铝上形成保护层。因此2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂有利地适合用作市售锂-离子电池组的含lipf6的电解质的添加剂。
优选地，根据本发明的电解质包含溶解在有机溶剂中的六氟磷酸锂和2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂。例如通过在溶剂或溶剂混合物中引入和溶解六氟磷酸锂和2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂从而可制备电解质。
在优选的实施方案中，关于所使用的六氟磷酸锂的量，存在0.01至10摩尔％，优选0.5至5摩尔％的2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂。
在优选的实施方案中，六氟磷酸锂在电解质中的浓度在>0.1m至<2m范围内，优选在>0.5m至<1.5m范围内，特别优选在>0.7m至<1.2m范围内。在一个特别优选的实施方案中，六氟磷酸锂在电解质中的浓度为1m。
在优选的实施方案中，电解质包含有机溶剂、离子液体和/或聚合物基质。优选地，电解质包括六氟磷酸锂、2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂和有机溶剂。可以发现2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂在有机溶剂(尤其是环状或线性碳酸酯)中具有良好溶解性。这使得能够以有利的方式使用2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂作为含lipf6的液体电解质中的添加剂。
在优选的实施方案中，有机溶剂选自碳酸亚乙酯(ec)、碳酸亚丙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯(emc)、乙腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、γ-丁内酯、γ-戊内酯、二甲氧基乙烷、1,3-二氧戊环、乙酸甲酯、甲烷磺酸乙酯、甲基膦酸二甲酯和/或其混合物。合适的有机溶剂尤其选自环状碳酸酯如碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯和/或线性碳酸酯例如碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲基乙基酯。
有利地，有机溶剂选自碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯和/或其混合物。优选的溶剂是碳酸亚乙酯。碳酸亚乙酯根据iupac命名法也被称为1,3-二氧戊环-2-酮。
碳酸亚乙酯可市售获得。碳酸亚乙酯具有高沸点和高燃点。还有利的是，碳酸亚乙酯能够通过良好的盐离解实现高导电性。
在一个优选的实施方案中，有机溶剂包含碳酸亚乙酯和至少一种另外的有机溶剂(优选γ-丁内酯)的混合物。还优选的是碳酸酯(尤其是碳酸亚乙酯)与另一种碳酸酯(例如碳酸二乙酯或碳酸二甲酯和/或碳酸甲基乙基酯，尤其是碳酸甲基乙基酯)的二元混合物。
优选地，碳酸亚乙酯和至少一种另外的有机溶剂(优选碳酸甲基乙基酯)的比例在>1:99至<99:1范围内，优选在>1:9至<9:1范围内，优选在≥3:7至≤1:1范围内。如果没有其它说明，给出的比例基于溶剂的重量份额。在碳酸亚乙酯和碳酸甲基乙基酯的比例为1:1的溶剂混合物中，可以以有利的方式在-25℃至+60℃的温度范围内实现高导电性。
还优选的是包含至少一种碳酸酯作为溶剂的三元混合物。特别优选的是碳酸亚乙酯与另一种溶剂(例如碳酸甲基乙基酯)和适合形成所谓的固体电解质界面(sei)(固体-电解质-界面)的化合物的混合物。因此电解质还可以包含添加剂，尤其是成膜电解质添加剂。在优选的实施方案中，电解质包含选自如下的化合物：氯代碳酸亚乙酯，氟代碳酸亚乙酯，碳酸亚乙烯酯，乙烯基碳酸亚乙酯，亚硫酸亚乙酯，硫酸亚乙酯，丙烷磺酸酯，亚硫酸酯，优选亚硫酸二甲酯和亚硫酸亚丙酯，硫酸酯，任选被f、cl或br取代的丁内酯，苯基碳酸亚乙酯，乙酸乙烯酯和/或三氟碳酸亚丙酯。在基于碳酸酯的化合物中，优选的是被氯或氟取代的碳酸酯，尤其是氟代碳酸亚乙酯(fec)。所述化合物可以改进电池性能，例如电容量或循环寿命。尤其是，氟代碳酸亚乙酯可以造成电池改进的长期稳定性。
优选地，基于电解质的总重量，电解质包含在>0.1重量％至<10重量％范围内，优选在>1重量％至<5重量范围内，优选在>2重量％至<3重量％范围内的至少一种另外的添加剂，特别是选自如下的化合物：氯代碳酸亚乙酯，氟代碳酸亚乙酯，碳酸亚乙烯酯，乙烯基碳酸亚乙酯，亚硫酸亚乙酯，硫酸亚乙酯，丙烷磺酸酯，亚硫酸酯，优选亚硫酸二甲酯和亚硫酸亚丙酯，硫酸酯，任选被f、cl或br取代的丁内酯，苯基碳酸亚乙酯，乙酸乙烯酯，三氟碳酸亚丙酯或其混合物，优选氟代碳酸亚乙酯。
优选地，有机溶剂包含碳酸亚乙酯和至少一种另外的有机溶剂的混合物，所述另外的有机溶剂优选选自线性碳酸酯，尤其是碳酸甲基乙基酯和氟代碳酸亚乙酯。
因此氟代碳酸亚乙酯可以在石墨阳极上形成保护层并且降低电极的过电势。此外离子液体也被证明可以作为有希望的溶剂，因为其结合了高的热稳定性和电化学稳定性与高的离子导电性。其尤其有利地与2-甲氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂一起使用。优选的离子液体包含选自1-乙基-3-甲基咪唑鎓(emi+)、1,2-二甲基-3-丙基咪唑鎓(dmpi+)、1,2-二乙基-3,5-二甲基咪唑鎓(dedmi+)、三甲基-正己基铵(tmha+)、n-烷基-n-甲基吡咯烷鎓(pyrir+)、n-烷基-n-甲基哌啶鎓(pipir+)和/或n-烷基-n-甲基吗啉鎓(morpir+)的阳离子和选自双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺(tfsi-)、双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺(beti-)、双(氟代磺酰基)酰亚胺(fsi-)、2,2,2-三氟-n-(三氟甲烷磺酰基)乙酰胺(tsac-)、四氟硼酸根(bf4-)、五氟乙烷三氟硼酸根(c2f5bf3-)、六氟磷酸根(pf6-)和/或三(五氟乙烷)三氟磷酸根((c2f5)3pf3-)的阴离子。
优选的n-烷基-n-甲基吡咯烷鎓(pyrir+)阳离子选自n-丁基-n-甲基吡咯烷鎓(pyr14+)和/或n-甲基-n-丙基吡咯烷鎓(pyr13+)。
优选的离子液体选自n-丁基-n-甲基吡咯烷鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺(pyr14tfsi)和/或n-甲基-n-丙基吡咯烷鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺(pyr13tfsi)。
其它合适的电解质材料是聚合物电解质，其中聚合物电解质可以以凝胶聚合物电解质或固体聚合物电解质的形式存在。固体聚合物电解质显示出与未来蓄电池要求相关的良好性能。其能够实现容易制备并且形状多样的无溶剂结构。还可以升高能量密度，由于省略了由电解质-隔膜-电解质组成的三层构造，因此电极之间仅需要薄的聚合物膜。
固体电解质通常相对于电极材料化学稳定并且电化学稳定，并且不会从电池中流出。
凝胶聚合物电解质通常包含非质子溶剂和聚合物基质。
用于固体聚合物电解质和凝胶聚合物电解质的优选聚合物选自聚氧化乙烯(peo)、聚氧化丙烯(ppo)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(pvdf-hfp)、聚丙烯腈(pan)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚甲基丙烯酸乙酯(pema)、聚乙酸乙烯酯(pvac)、聚氯乙烯(pvc)、聚磷腈、聚硅氧烷、聚乙烯醇(pva)的均聚物或共聚物和/或包含官能侧链的均聚物和(嵌段)共聚物，所述官能侧链选自氧化乙烯、氧化丙烯、丙烯腈和/或硅氧烷。
在根据本发明的第二方面，本发明涉及具有阳极、阴极、隔膜和根据本发明的电解质的锂离子电池组。
在优选的实施方案中，阴极包含活性阴极材料，所述活性阴极材料选自锂-金属氧化物、层状氧化物、尖晶石、橄榄石化合物、硅酸盐化合物、he-ncm或nmc及其混合物。由于其高电压稳定性，优选选自锂-镍-锰-钴-混合氧化物(nmc)、锂-镍-锰-氧化物(lnmo)和/或(li2mno3)x(limo2)1-x型富锂过渡金属氧化物的活性阴极材料。此外，可以在所有三种优选的阴极活性材料中通过在含lipf6的电解质中添加2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂从而以动力学方式阻止锰以及其它过渡金属从活性阴极材料中歧化和溶出。
在优选的实施方案中，阳极包含活性阳极材料，所述活性阳极材料选自碳、石墨、硅和碳/石墨的混合物、硅、锂-金属氧化物、可与锂成合金的材料及其混合物。尤其优选的是石墨。
在根据本发明的第三方面，本发明涉及包括根据本发明的锂-离子电池组的机动车。根据本发明的锂-离子电池组由于其高电压稳定性因此特别适合。
下文给出用于解释本发明的实施例和附图。
在此，附图显示：
图1显示了2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂(lifees)在具有ncm的锂半电池(相对于li/li+4.6v)的含lipf6电解质中作为添加剂对放电容量的影响。
图2显示了2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂(lifees)在含lipf6电解质中作为添加剂对电池内电阻的影响。
图3显示了2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂(lifees)在含lipf6电解质中作为添加剂对lmno-锂半电池(相对于li/li+4.95v)的自放电的影响。
实施例1
电解质溶液的制备
在具有低于0.5ppm的h2o含量和o2含量的手套箱中制备电解质混合物。所有给定的混合比例涉及质量比例(重量％)。
通过如下方式制备包含在ec:emc(1:1)中的1mlipf6的电解质：预置50重量％的碳酸亚乙酯(ec)和50重量％的碳酸甲基乙基酯(emc)并且在该溶剂混合物中溶解所需量的lipf6，从而获得1mlipf6的浓度。所述电解质充当对比电解质。
为了制备根据本发明的添加的电解质，在电解质混合物中加入2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂。添加剂(a)的以重量％给定的份额基于不具有添加剂的电解质(e)，而不基于包含添加剂的整个电解质混合物，即w(a)＝(a)/m(e)。根据karl-fischer的电解质的水含量小于20ppm。
电化学研究：
在经修改的
在恒定电流下测量：
在4000系列电池组试验机(maccor)上在20℃±2℃和恒定电流下进行测量。在相对于li/li+的3.0v至4.6v的电势范围内进行nmc半电池的循环。对于lmno半电池，选择相对于li/li+的3.0v至4.95v的电势范围。
使用如下试验计划：
以c/5(在此150mahg-1对应于1c的c速率)的充电速率和放电速率(c速率和d速率)进行三次化成循环之后，在1c的充电速率和放电速率下检验50次循环的循环情况。然后进行d速率试验。以d/5至5d的不同的d速率使电池放电并且分别以c/2充电。在此，所使用的d速率为d/5、d/3、d/2、1d、2d、3d和5d。d速率试验之后以c/5的充电速率和放电速率进行五次循环，从而检测阴极材料是否受到负载试验的损坏。最后阶段包括长期稳定性试验，其中在1c的充电速率和放电速率下跟踪100次循环的循环情况。
实施例2
测定2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂在nmc-半电池中的循环行为。
如实施例1所述进行电解质的制备，所述电解质包含在碳酸亚乙酯和碳酸甲基乙基酯(ec:emc1:1)的溶剂混合物中的1m六氟磷酸锂(lipf6)并且添加1重量％或3重量％的2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂。通过使用nmc半电池在恒定电流下如上所述测定循环情况。
图1中显示了在nmc-半电池中添加或不添加1重量％或3重量％的2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂的情况下，在碳酸亚乙酯和碳酸甲基乙基酯(ec:emc1:1)的溶剂混合物中的1mlipf6的放电容量与循环次数。如图1所示，通过添加2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂造成放电容量随着增加的循环次数的降低减少(容量衰减)。随着2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂份额的增加，容量衰减变慢，但是在第一次循环中也达到更低的放电容量。
实施例3
研究2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂在nmc-半电池中的内电阻
根据实施例1进行电解质的制备和电池构造。在相对于li/li+的3.0v至4.6v的电势范围内以c/5的速率使电池化成之后，使电池平衡五小时同时测量开路电压。在1mhz至1mhz(幅度5mv)的频率范围内在20℃下测量两个电池的ac-阻抗。
图2中显示了在nmc-半电池中添加或不添加1重量％的2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂的情况下，在碳酸亚乙酯和碳酸甲基乙基酯(ec:emc1:1)的溶剂混合物中的1mlipf6的奈奎斯特(nyquist)图。如图2所示，通过添加2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂实现更高的表层电阻，这可能是由于2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂的氧化分解和与其伴随的nmc-阴极上的钝化层的形成。
实施例4
测量2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂在lmno-半电池中的自放电
图3中显示了在添加或不添加3重量％的2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂的情况下，在碳酸亚乙酯和碳酸甲基乙基酯(ec:emc1:1)的溶剂混合物中的具有1m六氟磷酸锂(lipf6)的锂-离子半电池的自放电。阴极材料锂镍锰氧化物(lmno)充当工作电极。根据实施例1进行电解质制备和电池构造。在相对于li/li+的3.0v至4.95v的电势范围内以c/5进行三次化成循环之后重新充电至相对于li/li+的4.95v的充电电势，然后随时间跟踪lmno电极和锂参比电极之间的开路电压。如图3所示，通过添加3重量％的2-五氟乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷磺酸锂减少了自放电。自放电曲线遵从阴极材料的放电曲线的进程。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！