用于锂金属电池组的电解质和隔离件的制作方法

文档序号:29933391发布日期:2022-05-07 13:12阅读:来源:国知局

技术特征:
1.循环锂离子的电化学电池,包括:填充电化学电池中的空隙与孔隙的液体电解质体系,其中所述电解质体系包含:两种或更多种锂盐,其中所述两种或更多种锂盐包含大于或等于大约0.1m至小于或等于大约0.9m的第一锂盐和大于或等于大约0.1m至小于或等于大约0.9m的第二锂盐,其中所述第一锂盐是双(氟磺酰)亚胺化锂(lin(fso2)2)(lifsi),且所述第二锂盐是高氯酸锂(liclo4);和两种或更多种溶剂,其中所述两种或更多种溶剂包含第一溶剂和第二溶剂,其中所述第一溶剂是氟化环状碳酸酯,且所述第二溶剂是直链碳酸酯,其中所述第一溶剂对所述第二溶剂的体积比为1:4。2.根据权利要求1所述的电化学电池,其中所述两种或更多种锂盐进一步包含大于或等于大约0.1 m至小于或等于大约0.9 m的第三锂盐。3.根据权利要求2所述的电化学电池,其中所述第三锂盐选自:六氟磷酸锂(lipf6)、四氯铝酸锂(lialcl4)、碘化锂(lii)、溴化锂(libr)、硫氰酸锂(liscn)、四氟硼酸锂(libf4)、四苯基硼酸锂(lib(c6h5)4)、双(草酸根合)硼酸锂(lib(c2o4)2)(libob)、二氟(草酸根合)硼酸锂(libf2(c2o4))(lidfob)、六氟砷酸锂(liasf6)、三氟甲磺酸锂(licf3so3)、双(三氟甲)磺酰亚胺化锂(lin(cf3so2)2)、4,5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂(litdi)、双(2-甲基-2-氟代丙二酸根合)硼酸锂(libmfmb)、四(2,2,2-三氟乙氧基)硼酸锂(littfb)、九氟丁磺酸锂(lic4f9so3)(linfbs)、三氟乙酸锂(li[cf3co2])、li[c2f5co2]、li[pf2(c2o4)2]、四氟(草酸根合)磷酸锂(li[pf4c2o4])、li[n(fso2)2]、全氟烷基磺酰基甲基锂(li[c(cf3so2)3])、li[n(so2c2f5)2]、烷基氟磷酸锂、li[b(c2o4)2]、li[bf2c2o4]、li2[b
12
x
12-k
h
k
](其中x是oh、f、cl或br;其中0 ≤ k ≤ 12;并且其中0 ≤ k’≤ 10),及其组合。4.根据权利要求1所述的电化学电池,其中所述氟化环状碳酸酯包括氟代碳酸亚乙酯(fec),并且所述直链碳酸酯选自:碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)、1,2-二甲氧基乙烷(dme),及其组合。5.根据权利要求1所述的电化学电池,其中所述电化学电池进一步包括隔离件,其中所述液体电解质体系浸渍所述隔离件,并且所述隔离件包含一个或多个厚度为大于或等于大约100
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m至小于或等于大约10
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m的超薄涂层。6.根据权利要求5所述的电化学电池,其中所述一个或多个涂层包括一个或多个陶瓷涂层,其中所述一个或多个陶瓷涂层包含选自以下的陶瓷材料:氧化铝、二氧化硅、磷酸盐、陶瓷电解质、玻璃态电解质及其组合。7.根据权利要求5所述的电化学电池,其中所述一个或多个涂层包括一个或多个聚合物涂层,其中所述一个或多个聚合物涂层包含选自以下的聚合物材料:alucone、zirzone、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(pedot)、金属有机骨架(mof)薄膜、分子层沉积(mld)聚合物涂层及其组合。8.根据权利要求1所述的电化学电池,其中所述电化学电池进一步包括隔离件,其中所述液体电解质体系浸渍所述隔离件,并且所述隔离件包含一种或多种填料,其中所述一种或多种填料包含一种或多种陶瓷填充物,其中所述一种或多种陶瓷填充物包含选自以下的陶瓷材料:氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、陶瓷电解质、玻璃态电解质及其组合。9.根据权利要求1所述的电化学电池,其中所述电化学电池进一步包含锂金属电极,并
且其中所述液体电解质体系包含小于或等于大约0.6m的双(氟磺酰)亚胺化锂(lin(fso2)2)(lifsi)。10.根据权利要求9所述的电化学电池,其中在所述电极的暴露表面上形成固体电解质界面(sei)层。

技术总结
本发明公开了用于锂金属电池组的电解质和隔离件。本公开涉及用于循环锂离子并可具有锂金属电极的电化学电池的电解质体系和/或隔离件。该电化学电池包括填充该电化学电池中的空隙和孔隙的液体电解质体系。该电解质体系包括两种或更多种锂盐和两种或更多种溶剂。该两种或更多种锂盐包括双(氟磺酰)亚胺化锂(LiN(FSO2)2)(LIFSI)和高氯酸锂(LiClO4)。两种或更多种溶剂包括第一溶剂和第二溶剂。该第一溶剂可为氟化环状碳酸酯。该第二溶剂可为直链碳酸酯。第一溶剂对第二溶剂的体积比可为1:4。电化学电池可包括具有一个或多个涂层或填料的表面改性隔离件。面改性隔离件。面改性隔离件。


技术研发人员:何美楠 蔡梅 王碧琼
受保护的技术使用者:通用汽车环球科技运作有限责任公司
技术研发日:2021.05.12
技术公布日:2022/5/6
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