[发明专利]用于锂离子蓄电池的电解质

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年11月6日提交的美国临时专利申请系列号61/258972的权益。

技术领域

本公开通常涉及锂离子蓄电池(lithium ion battery)，尤其涉及用于锂离子蓄电池的电解质。

背景技术

锂离子蓄电池是可充电的蓄电池，其中在蓄电池充电过程中锂离子从阴极(正电极)移到阳极(负电极)，以及在蓄电池放电过程中沿着相反方向移动。锂离子蓄电池也包括电解质，当蓄电池传送电流通过所述电解质时所述电解质在阴极和阳极之间携带锂离子。

发明内容

用于锂离子蓄电池的电解质包括由式子AxBy表示的玻璃质低共熔混合物，其中A是选自氟磺酰基亚氨基化锂(例如，或者氟烷基磺酰基亚氨基化锂或者氟芳基磺酰基亚氨基化锂)的盐，B是选自烷基磺酰胺和芳基磺酰胺的溶剂。

本发明进一步体现在如下方面：

1、用于锂离子蓄电池的电解质，包括通过式子AxBy表示的玻璃质低共熔混合物(vitreous eutectic mixture)，其中：

A是选自氟烷基磺酰基亚氨基化锂或者氟芳基磺酰基亚氨基化锂的盐；

B是选自烷基磺酰胺或芳基磺酰胺的溶剂；和

x和y分别是A和B的摩尔份数。

2、根据方面1的电解质，其中所述氟烷基磺酰基亚氨基化锂和氟芳基磺酰基亚氨基化锂各自由式子表示：

其中R₁和R₂各自选自F、CF₃、C₂F₅、C₄F₉、芳族基团或氟化的芳族基团。

3、根据方面1的电解质，其中所述烷基磺酰胺和所述芳基磺酰胺各自通过下式表示：

其中：R₃选自CH₃、C₂H₅、C₄H₉、芳基、氟化芳基、(CH₂)_nCF₃(其中n是1-5)、或者(CH₂)_nOR₆(其中n是1或2且R₆是CH₃或CF₃)，R₄和R₅选自H、CH₃或C₄H₉。

4、根据方面1的电解质，其中A选自双(氟磺酰基)亚氨基化锂、双(三氟甲基磺酰基)亚氨基化锂、双(五氟乙基磺酰基)亚氨基化锂、[(三氟甲基磺酰基)(九氟丁基磺酰基)]亚氨基化锂或者[(三氟甲基磺酰基)(苯基磺酰基)]亚氨基化锂。

5、根据方面1的电解质，其中B选自甲烷磺酰胺、N，N-二甲基甲烷磺酰胺、N-甲基甲烷磺酰胺、乙烷磺酰胺、正丁基磺酰胺、烷基醚磺酰胺、苯磺酰胺或者氟化苯磺酰胺。

6、根据方面1的电解质，其中A对B的摩尔比是1∶0.2-1∶10。

7、根据方面6的电解质，其中所述低共熔混合物在环境温度是液体，并且玻璃化转变温度小于-50℃。

8、根据方面1的电解质，进一步包括经构造以降低所述低共熔混合物的粘度的稀释剂，所述稀释剂选自：

i)有机碳酸酯；

ii)具有式子X-CF₂O-(CF₂CF₂O)_p-(CF₂O)_q-CF₂X的全氟聚醚大分子，其中X选自CH₂OCH₃或CH₂(OCH₂CH₂)_nOCH₃，其中p是大约3.78，q是大约0.94，n是大约0.24；

iii)具有式子CF₃O-(CF₂CF(CF₃)O)_n-(CF₂O)_m-CF₃的低分子量全氟聚醚，其中n是大约1.4，m是3.0-3.5；

iv)内酯；

v)腈；

vi)甘醇二甲醚；

vii)脂族或芳族羧酸酯类；

viii)醚类；或