[发明专利]电解质溶液组合物和具有其的能量储存装置

说明书

相关申请的参考 

本申请要求在35U.S.C.Section 119下于2010年9月6日和2011年8月9日提交的题为“Electrolyte Solution Composition and Energy Storage Device Including the Same(电解质溶液组合物以及包括其的能量储存装置)”的韩国专利申请系列号10-2010-0087119和10-2011-0079167的权益，由此将上述专利申请以其整体并入本申请中作为参考。 

技术领域

本发明涉及一种电解质溶液组合物以及包括其的能量储存装置，更具体地，涉及一种能够提高能量储存装置的容量及延长其寿命、并能够减小电阻的电解质溶液组合物，以及包括该电解质溶液组合物的能量储存装置。 

背景技术

稳定的能量供应已经成为各种电子产品如通信设备中的重要因素。通常，这种功能通过电容器来完成。即，在通信设备和各种电子产品的电路中，电容器用来储存和供应电力(electricity)，从而稳定电路中的电流。一般的电容器具有非常短的充电/放电时间、长寿命以及高输出密度，但却具有较低的能量密度。因此，其在用作储存装置方面具有限制。 

同时，被称作超大容量电容器(ultracapacitor)或超级电容器(supercapacitor)的装置，由于较快的充电/放电速度、高稳定性以及环境 友好特性，作为下一代储存装置已经是卓越的。一般的超级电容器由电极结构、隔膜、电解质溶液等构造。超级电容器基于这样的电化学机制进行驱动，即，通过向电极结构施加功率，电解质溶液中的载体离子(载流子离子，carrier ion)选择性地吸附到电极上。作为代表性的超级电容器，目前使用双电层电容器(EDLC)、赝电容器(准电容器，pseudocapacitor)、混合电容器等。 

双电层电容器是使用由活性炭制成的电极且利用双电层充电作为反应机制的超级电容器。赝电容器是使用过渡金属氧化物或导电聚合物作为电极且利用赝电容(准电容，pseudo-capacitance)作为反应机制的超级电容器。混合电容器是具有介于双电层电容器与赝电容器之间的中间特性的超级电容器。 

作为混合电容器，锂离子电容器(LIC)已经是卓越的，所述锂离子电容器利用由活性炭制成的正极(阴极，cathode)和由石墨制成的负极(阳极，anode)，并利用锂离子作为载流子离子，从而具有高的二次电池能量密度和高的双电层电容器输出特性。 

锂离子电容器使能够吸收并分离锂离子的负极材料与锂金属接触，并利用化学方法或电化学方法预先在负极中吸收或掺杂锂离子，由此降低负极电势以增大耐受电压并显著提高能量密度。 

然而，当使用根据现有技术(related art)的二次电池中已经使用的电解质溶液时，实际上，在锂离子电容器中，高温下会使电容快速减小且使电阻快速增大，使得输出特性降低。 

因此，在诸如锂离子电容器的能量储存装置中，目前正需要开发一种技术，用于实现相比于现有技术，甚至在高温下电容或电阻特性的改善。 

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够改善低电阻和高温特性的电解质溶液组合物、以及包括其的能量储存装置。 

根据本发明的一个示例性实施方式，提供一种能量储存装置的电解质溶液组合物，该电解质溶液组合物包含：包括锂离子的锂盐；和由选自至少一种环状碳酸酯化合物构成的组中的材料制成的溶剂。 

锂盐可以包含LiPF₆、LiBF₄、LiSbF₆、LiAsF₅、LiClO₄、LiN、CF₃SO₃和LiC中的至少任何一种。 

锂盐可以是1.0mol/L至1.5mol/L的LiPF₆。 

溶剂可以包含碳酸亚丙酯(PC)和碳酸二乙酯(DEC)。 

碳酸亚丙酯和碳酸二乙酯可以具有3±0.05∶7±0.05的重量比。 

根据本发明的一个示例性实施方式，提供一种能量储存装置，包括：壳体；在壳体内部设置成彼此隔开的负极和正极；在壳体内部将负极和正极彼此隔开的隔膜；以及填充在壳体内部的电解质溶液组合物，其中，电解质溶液组合物包含：包括锂离子的锂盐；和由选自至少一种环状碳酸酯化合物构成的组中的材料制成的溶剂。