非水电解质蓄电元件的制作方法_4

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85] 对于非水电解质F,制备0. 35mL其中已经在25°C下溶解有1.0 mol/L的LiPFf^ 碳酸二甲酯(DMC)。
[0186] 〈非水电解质G的制备〉
[0187] 对于非水电解质G,制备0.1 mL其中已经在25°C下溶解有2. Omol/L的LiPF6的碳 酸二甲酯(DMC)。
[0188] 〈非水电解质H的制备〉
[0189] 对于非水电解质H,制备0.1 mL其中已经在25°C下溶解有2. 2mol/L的LiPF6的碳 酸二甲酯(DMC)。
[0190] 〈隔板 I(PP) >
[0191] 对于隔板,准备具有20 μπι厚度和60%孔隙率的聚丙烯隔板(由JMT INC.制造)。
[0192] 〈隔板 2 (GF) >
[0193] 对于隔板,准备由 ADVANTEC Group 制造的 GA-100GLASS FIBER FILTER(厚度: 100 μ m)〇
[0194] 〈正极I-III的容量的确认〉
[0195] 将正极I、II或III,隔板[包含隔板I(PP)/隔板2(GF)/隔板I(PP)的三层结 构],非水电解质F,和作为负极的锂(由Honjo Metal Co. ,Ltd.制造,厚度:200 μ m)置于 用于制造硬币蓄电元件的缶(2032型,由Hohsen Corp.制造)中,从而组装各非水电解质 蓄电元件。
[0196] 将所获得的非水电解质蓄电元件各自在室温(25°C )下以0. 5mA/cm2的恒定电流 充电至5. 2V的充电终止电压。在第一次充电之后,将所述非水电解质蓄电元件以0. 5mA/ cm2的恒定电流放电至2. 5V,从而进行初始充电和放电。将初始充电和放电之后的蓄电元 件以0. 5mA/cm2的恒定电流充电至5. 2V,之后将蓄电元件以0. 5mA/cm2的恒定电流放电至 2. 5V。将上述充电和放电过程确定为1次充电和放电循环。该充电-放电循环进行两次, 并且测量每单位面积的正极的容量。结果,正极I的容量为0. 42mAh/cm2,正极II的容量为 I. 49mAh/cm2,和正极III的容量为I. 67mAh/cm2。注意,该充电-放电测试通过充电/放电 测量装置(T0SCAT3001,由TOYO SYSTEM Cd,LTD.制造)进行,并且阻抗通过由Solartron Analytical 制造的 1286 和 1260 测量。
[0197] 〈负极I-IV的容量的确认〉
[0198] 将负极I、II、III或IV,隔板[包含隔板I (PP)/隔板2 (GF)/隔板I (PP)的三层 结构],非水电解质F,和作为对电极的锂(由Honjo Metal Co.,Ltd.制造,厚度:200 μ m) 置于用于制造硬币蓄电元件的缶(2032型,由Hohsen Corp.制造)中,从而组装各非水电 解质蓄电元件。
[0199] 将所获得的非水电解质蓄电元件各自在室温(25°C )下以0. 5mA/cm2的恒定电流 充电至OV的充电终止电压。在第一次充电之后,将所述非水电解质蓄电元件以0. 5mA/cm2 的恒定电流放电至2. 5V,从而进行初始充电和放电。将初始充电和放电之后的蓄电元件以 0.5滅/〇112的恒定电流充电至0¥,之后将蓄电元件以0.5滅/〇11 2的恒定电流放电至2.5¥。将 上述充电和放电过程确定为1次充电和放电循环。该充电-放电循环进行两次,并且测量 每单位面积的负极的容量。结果,负极I的容量为I. 8mAh/cm2,负极II的容量为0. 9mAh/ cm2,负极III的容量为2. 3mAh/cm2,和负极IV的容量为4. 5mAh/cm2。注意,该充电-放电 测试通过充电/放电测量装置(T0SCAT3001,由TOYO SYSTEM CO.,LTD.制造)进行,并且阻 抗通过由Solartron Analytical制造的1286和1260测量。
[0200] (实施例1)
[0201] 将正极I、隔板[包含隔板I (PP)/隔板2 (GF)/隔板I (PP)的三层结构]、非水电 解质F、和作为负极的锂(由Honjo Metal Co. ,Ltd.制造,厚度:200 μ m)置于用于制造硬 币蓄电元件的缶(2032型,由Hohsen Corp.制造)中,从而制造实施例1的非水电解质蓄 电元件。
[0202] 所获得的非水电解质蓄电元件以如下方式进行第50次循环时的充电容量、在充 电完成时的电解质盐的量、和交流电阻的测量。结果示于表2中。
[0203] 〈第50次循环时的充电容量〉
[0204] 将所制造的非水电解质蓄电元件在室温(25°C )下以0. 5mA/cm2的恒定电流充电 至5. 2V的充电终止电压。在第一次充电之后,将所述非水电解质蓄电元件以0. 5mA/cm2的 恒定电流放电至2. 5V,从而进行初始充电和放电。将初始充电和放电之后的蓄电元件以 0.5滅/〇112的恒定电流充电至5.2¥,之后将蓄电元件以0.5滅/〇11 2的恒定电流放电至2.5¥。 将上述充电和放电过程确定为1次充电和放电循环。该充电-放电循环进行50次循环。测 量第50次循环时的充电容量,并且其结果为83. 4mAh/g。注意,该充电-放电测试通过充 电/放电测量装置(T0SCAT3001,由TOYO SYSTEM CO.,LTD.制造)进行,并且阻抗通过由 Solartron Analytical 制造的 1286 和 1260 测量。
[0205] 〈在充电完成时的电解质盐的量〉
[0206] 在充电完成时的电解质盐的量(浓度)由第50次循环时的充电容量、所添加的电 解质的量、以及所添加的非水溶剂的量以如下方式测定。
[0207] A :充电所需要的电解质的摩尔量=充电容量(mAh/g) X活性材料的质量(g) X转 化因子 3. 6 (C/mAh) /F (C/mol)
[0208] 注意,F表示法拉第常数。
[0209] B :放入非水电解质蓄电元件中的电解质的摩尔量=电解质盐的浓度(mol/L) X 非水溶剂的量(L)
[0210] 在充电完成时的电解质盐的量=(B-A)/非水溶剂的量
[0211] 如上所述测定的在充电完成时的电解质盐的量(浓度)为0. 912mol/L。
[0212] 〈交流电阻〉
[0213] 接下来,将已经对其进行了 50次充电-放电测试循环的非水电解质蓄电元件从所 述充电/放电测量装置取出,然后通过由Solartron Analytical制造的1286和1260在 ±5mVrms (IOOkHz)的AC振幅下进行交流电阻(实数电阻)的测量。其结果为6. 998 Ω。
[0214] (实施例2)
[0215] 以与实施例1中相同的方式制造实施例2的非水电解质蓄电元件,条件是将非水 电解质F用非水电解质E代替。
[0216] 所获得的非水电解质蓄电元件以与实施例1中相同的方式进行第50次循环时的 充电容量、在充电完成时的电解质的量、和交流电阻的测量。结果示于表2中。
[0217] (实施例3)
[0218] 以与实施例1中相同的方式制造实施例3的非水电解质蓄电元件,条件是将非水 电解质F用非水电解质D代替。
[0219] 所获得的非水电解质蓄电元件以与实施例1中相同的方式进行第50次循环时的 充电容量、在充电完成时的电解质的量、和交流电阻的测量。结果示于表2中。
[0220] (实施例4)
[0221] 以与实施例1中相同的方式制造实施例4的非水电解质蓄电元件,条件是将非水 电解质F用非水电解质C代替。
[0222] 所获得的非水电解质蓄电元件以与实施例1中相同的方式进行第50次循环时的 充电容量、在充电完成时的电解质的量、和交流电阻的测量。结果示于表2中。
[0223] (实施例5)
[0224] 以与实施例1中相同的方式制造实施例5的非水电解质蓄电元件,条件是将非水 电解质F用非水电解质H代替,和将正极I用正极III代替。
[0225] 所获得的非水电解质蓄电元件以与实施例1中相同的方式进行第50次循环时的 充电容量、在充电完成时的电解质的量、和交流电阻的测量。结果示于表2中。
[0226] (对比例1)
[0227] 以与实施例1中相同的方式制造对比例1的非水电解质蓄电元件,条件是将非水 电解质F用非水电解质B代替。
[0228] 所获得的非水电解质蓄电元件以与实施例1中相同的方式进行第50次循环时的 充电容量、在充电完成时的电解质的量、和交流电阻的测量。结果示于表2中。
[0229] 对比例1具有与实施例1-5相比显著高的交流电阻并且无法被充电。因此,发现, 在充电完成时的电解质盐的量期望地为实施例4的其结果(0. 239mol/L)或更大。
[0230] (对比例2)
[0231] 以与实施例1中相同的方式制造对比例2的非水电解质蓄电元件,条件是将非水 电解质F用非水电解质A代替。
[0232] 所获得的非水电解质蓄电元件以与实施例1中相同的方式进行第50次循环时的 充电容量、在充电完成时的电解质的量、和交流电阻的测量。结果示于表2中。
[0233] 对比例2具有与实施例1-5相比显著高的交流电阻并且无法被充电。因此,发现, 在充电完成时的电解质盐的量期望地为实施例4的其结果(0. 239mol/L)或更大。
[0234] (实施例6)
[0235] 将正极I、隔板[包含隔板I(PP) /隔板2 (GF)/隔板I(PP)的三层结构]、负极I、 和非水电解质F置于用于制造硬币蓄电元件的击(2032型,由Hohsen Corp.制造)中,从 而制造实施例6的非水电解质蓄电元件。
[0236] 所获得的非水电解质蓄电元件以如下方式进行第50次循环时的充电容量、在充 电完成时的电解质盐的量、和交流电阻的测量。结果示于表2中。
[0237] 〈第50次循环时的充电容量〉
[0238] 将所制造的非水电解质蓄电元件在室温(25°C )下以0. 5mA/cm2的恒定电流充电 至5. 2V的充电终止电压。在第一次充电之后,将所述非水电解质蓄电元件以0. 5mA/cm2的 恒定电流放电至2. 5V,从而进行初始充电和放电。将初始充电和放电之后的蓄电元件以 0.5滅/〇112的恒定电流充电至5.2¥,之后将蓄电元件以0.5滅/〇11 2的恒定电流放电至2.5¥。 将上述充电和放电过程确定为1次充电和放电循环。该充电-放电循环进行50次循环。测 量第50次循环时的充电容量,并且其结果为85. 79mAh/g。注意,该充电-放电测试通过充 电/放电测量装置(T0SCAT3001,由TOYO SYSTEM CO.,LTD.制造)进行,并且阻抗通过由 Solartron Analytical 制造的 1286 和 12
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