基于碱金属、尤其是基于锂的蓄能器的添加剂的制作方法

文档序号:12514267阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于碱金属、尤其是基于锂的蓄能器,所述蓄能器具有至少一个复合电极和电解质,所述复合电极包含活性材料,所述电解质包含溶解在非质子有机溶剂、离子液体和/或聚合物基质中的碱金属盐、尤其是锂盐,其中

-电解质包含选自金属阳离子或金属化合物的添加剂,所述金属选自Mg、Al、Cu和/或Cr,和/或

-在活性材料上施加选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属,和/或复合电极中的活性材料部分地被金属粉末或金属盐形式的选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属替代。

2.根据权利要求1所述的基于碱金属的蓄能器,其中复合电极是包含阴极活性材料的复合阴极。

3.基于碱金属的蓄能器的电解质,所述电解质包含至少一种溶解在非质子有机溶剂、离子液体和/或聚合物基质中的碱金属盐、尤其是锂盐和至少一种选自金属阳离子或金属化合物的添加剂,所述金属选自Mg、Al、Cu和/或Cr。

4.根据权利要求3所述的电解质,其特征在于,选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属以镁盐、铝盐、铜盐和/或铬盐的阳离子的形式与选自AsF6-、ClO4-、SbF6-、PtCl6-、AlCl4-、GaCl4-、SCN-、AlO4-、CF3CF2SO3-、(CF3)SO3-、C(SO2CF3)3-、PF6-、PF3(CF3)3-(FAP)、PF4(C2O4)-、BF4-、B(C2O4)2-、BF2(C2O4)-、B(C2O4)(C3O4)-、(C2F5BF3)-(FAB)、B12F122-、N(SO2CF3)2-、N(FSO2)2-和/或N(SO2C2F5)2-的阴离子共同存在。

5.根据权利要求3或4所述的电解质,其特征在于,基于电解质的100重量%的总重量,电解质包含在≥0.1ppm至≤10重量%范围内,优选在≥0.01重量%至≤5重量%范围内,优选在≥0.1重量%至≤2重量%范围内的镁盐、铝盐、铜盐和/或铬盐。

6.根据前述权利要求任一项所述的电解质,其特征在于,电解质包含双(三氟甲烷磺酰基)亚胺镁(II)或三氟甲烷磺酸铝(III)。

7.用于基于碱金属、尤其是基于锂的蓄能器的复合电极、尤其是阴极,所述复合电极包括载体,在所述载体上施加或沉积至少一种活性材料,其特征在于,在活性材料上施加选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属,和/或复合电极中的活性材料部分地被金属粉末或金属盐形式的选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属替代。

8.根据权利要求7所述的复合电极,其特征在于,活性材料为选自如下的高压稳定的材料:锂镍锰钴混合氧化物、锂镍锰氧化物和/或(Li2MnO3)x(LiMO2)1-x型富锂过渡金属氧化物。

9.提高基于碱金属、尤其是基于锂的蓄能器的循环稳定性的方法,所述蓄能器包括至少一个复合电极、尤其是复合阴极,所述复合电极包含活性材料和电解质,所述电解质包含溶解在非质子有机溶剂、离子液体和/或聚合物基质中的锂盐,其特征在于,

-在电解质中加入选自金属阳离子或金属化合物的添加剂,所述金属选自Mg、Al、Cu和/或Cr,

和/或

-在活性材料、尤其是选自锂镍锰钴混合氧化物、锂镍锰氧化物和/或(Li2MnO3)x(LiMO2)1-x型富锂过渡金属氧化物的活性材料上施加选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属,和/或部分地由金属粉末或金属盐形式的选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属替代活性材料。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在阴极的活性材料上溅射金属。

11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在由导体和活性材料悬浮体制备复合电极、尤其是复合阴极时以金属粉末或金属盐,优选镁粉或镁盐,尤其优选硫酸镁的形式在活性材料悬浮体中引入金属,并且选择干燥活性材料悬浮体时的条件,从而不产生金属氧化物,尤其是不产生MgO。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,基于悬浮体中的活性材料,以0.1至10重量%,优选0.5至5重量%,尤其优选1至3重量%的量引入金属粉末或金属盐。

13.选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属用于提高基于碱金属、尤其是基于锂的蓄能器的循环稳定性的用途,所述蓄能器包括至少一个复合电极、尤其是复合阴极,所述复合电极包含活性材料和电解质,所述电解质包含溶解在非质子有机溶剂、离子液体和/或聚合物基质中的锂盐,其特征在于,

-在电解质中使用选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属的阳离子或化合物作为添加剂,和/或

-在阴极的活性材料、尤其是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阴极的活性材料上施加选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属,和/或活性材料部分地被金属粉末或金属盐形式的选自Mg、Al、Cu和/或Cr的金属替代。

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