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基于堿金屬、尤其是基于鋰的蓄能器的添加劑的制作方法

文檔序號(hào):12514267閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.基于堿金屬、尤其是基于鋰的蓄能器,所述蓄能器具有至少一個(gè)復(fù)合電極和電解質(zhì),所述復(fù)合電極包含活性材料,所述電解質(zhì)包含溶解在非質(zhì)子有機(jī)溶劑、離子液體和/或聚合物基質(zhì)中的堿金屬鹽、尤其是鋰鹽,其中

-電解質(zhì)包含選自金屬陽(yáng)離子或金屬化合物的添加劑,所述金屬選自Mg、Al、Cu和/或Cr,和/或

-在活性材料上施加選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬,和/或復(fù)合電極中的活性材料部分地被金屬粉末或金屬鹽形式的選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬替代。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于堿金屬的蓄能器,其中復(fù)合電極是包含陰極活性材料的復(fù)合陰極。

3.基于堿金屬的蓄能器的電解質(zhì),所述電解質(zhì)包含至少一種溶解在非質(zhì)子有機(jī)溶劑、離子液體和/或聚合物基質(zhì)中的堿金屬鹽、尤其是鋰鹽和至少一種選自金屬陽(yáng)離子或金屬化合物的添加劑,所述金屬選自Mg、Al、Cu和/或Cr。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解質(zhì),其特征在于,選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬以鎂鹽、鋁鹽、銅鹽和/或鉻鹽的陽(yáng)離子的形式與選自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-的陰離子共同存在。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電解質(zhì),其特征在于,基于電解質(zhì)的100重量%的總重量,電解質(zhì)包含在≥0.1ppm至≤10重量%范圍內(nèi),優(yōu)選在≥0.01重量%至≤5重量%范圍內(nèi),優(yōu)選在≥0.1重量%至≤2重量%范圍內(nèi)的鎂鹽、鋁鹽、銅鹽和/或鉻鹽。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的電解質(zhì),其特征在于,電解質(zhì)包含雙(三氟甲烷磺?;?亞胺鎂(II)或三氟甲烷磺酸鋁(III)。

7.用于基于堿金屬、尤其是基于鋰的蓄能器的復(fù)合電極、尤其是陰極,所述復(fù)合電極包括載體,在所述載體上施加或沉積至少一種活性材料,其特征在于,在活性材料上施加選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬,和/或復(fù)合電極中的活性材料部分地被金屬粉末或金屬鹽形式的選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬替代。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合電極,其特征在于,活性材料為選自如下的高壓穩(wěn)定的材料:鋰鎳錳鈷混合氧化物、鋰鎳錳氧化物和/或(Li2MnO3)x(LiMO2)1-x型富鋰過(guò)渡金屬氧化物。

9.提高基于堿金屬、尤其是基于鋰的蓄能器的循環(huán)穩(wěn)定性的方法,所述蓄能器包括至少一個(gè)復(fù)合電極、尤其是復(fù)合陰極,所述復(fù)合電極包含活性材料和電解質(zhì),所述電解質(zhì)包含溶解在非質(zhì)子有機(jī)溶劑、離子液體和/或聚合物基質(zhì)中的鋰鹽,其特征在于,

-在電解質(zhì)中加入選自金屬陽(yáng)離子或金屬化合物的添加劑,所述金屬選自Mg、Al、Cu和/或Cr,

和/或

-在活性材料、尤其是選自鋰鎳錳鈷混合氧化物、鋰鎳錳氧化物和/或(Li2MnO3)x(LiMO2)1-x型富鋰過(guò)渡金屬氧化物的活性材料上施加選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬,和/或部分地由金屬粉末或金屬鹽形式的選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬替代活性材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,在陰極的活性材料上濺射金屬。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,在由導(dǎo)體和活性材料懸浮體制備復(fù)合電極、尤其是復(fù)合陰極時(shí)以金屬粉末或金屬鹽,優(yōu)選鎂粉或鎂鹽,尤其優(yōu)選硫酸鎂的形式在活性材料懸浮體中引入金屬,并且選擇干燥活性材料懸浮體時(shí)的條件,從而不產(chǎn)生金屬氧化物,尤其是不產(chǎn)生MgO。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,基于懸浮體中的活性材料,以0.1至10重量%,優(yōu)選0.5至5重量%,尤其優(yōu)選1至3重量%的量引入金屬粉末或金屬鹽。

13.選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬用于提高基于堿金屬、尤其是基于鋰的蓄能器的循環(huán)穩(wěn)定性的用途,所述蓄能器包括至少一個(gè)復(fù)合電極、尤其是復(fù)合陰極,所述復(fù)合電極包含活性材料和電解質(zhì),所述電解質(zhì)包含溶解在非質(zhì)子有機(jī)溶劑、離子液體和/或聚合物基質(zhì)中的鋰鹽,其特征在于,

-在電解質(zhì)中使用選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬的陽(yáng)離子或化合物作為添加劑,和/或

-在陰極的活性材料、尤其是選自鋰鎳錳鈷混合氧化物(NMC)、鋰鎳錳氧化物(LNMO)和/或(Li2MnO3)x(LiMO2)1-x型富鋰過(guò)渡金屬氧化物的陰極的活性材料上施加選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬,和/或活性材料部分地被金屬粉末或金屬鹽形式的選自Mg、Al、Cu和/或Cr的金屬替代。

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