[发明专利]用于宽温操作的可充电锂电池

权利要求书

1.一种可充电锂电池，其包括：

(i)阴极；

(ii)液体电解质；和

(iii)阳极，其中所述阳极至少部分涂有或镀有固体电解质。

2.根据权利要求1所述的电池，其中使所述阴极和所述阳极相对于彼此以如下方式放置，即，使从一个电极传输至另一电极的锂离子连续通过所述液体电解质和所述固体电解质。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其中所述液体电解质包含选自离子液体、有机碳酸酯液体、液体聚合物和凝胶电解质中的至少一种。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的电池，其中所述固体电解质包含选自固体聚合物、陶瓷和聚合物-陶瓷复合材料中的至少一种。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的电池，其中所述固体电解质包含固体共聚物。

6.根据权利要求5所述的电池，其中所述固体共聚物是固体接枝共聚物电解质(GCE)，其包含至少两种低玻璃化转变温度(T_g)的聚合物嵌段{例如，疏水性嵌段例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)和亲水性嵌段例如聚氧乙烯甲基丙烯酸酯(POEM)或聚氧乙烯丙烯酸酯(POEA)；例如，所述T_g低于约0℃、低于约-25℃或低于约-40℃}。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的电池，其中所述固体电解质还包含锂盐，例如选自以下的锂盐：LiTFSI、LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂、LiSbF₆、LiAsF₆、LiN(CF₃CF₂SO₂)₂、(C₂H₅)₄NBF₄、(C₂H₅)₃CH₃NBF₄和LiI。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的电池，其中所述阴极是多孔的并且由所述液体电解质浸润。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的电池，其中所述液体电解质包含离子液体。

10.根据权利要求9所述的电池，其中所述液体电解质包含聚合物离子液体(PIL)。

11.根据权利要求10所述的电池，其中所述PIL包含低分子量聚合物、热稳定性离子液体和锂盐。

12.根据权利要求11所述的电池，其中所述低分子量聚合物包含环氧乙烷链{例如，所述低分子量聚合物是甘醇二甲醚；例如是选自以下的甘醇二甲醚：聚(乙二醇)二甲醚[聚甘醇二甲醚，PEGDME]、四(乙二醇)二甲醚[四甘醇二甲醚，TEGDME]、三(乙二醇)二甲醚[三甘醇二甲醚]；和/或例如，所述低分子量聚合物的重均分子量为约75至约2000，例如约250至约500}。

13.根据权利要求11或12所述的电池，其中所述热稳定性离子液体包含有机阳离子{例如，铵、咪唑哌啶吡啶吡咯烷和/或锍类阳离子}和无机阴离子{例如，双(三氟甲磺酰)亚胺、溴离子、氯离子、二氰胺、六氟磷酸根、磷酸根、硫酸根、碘离子、磺酸根、硝酸根、四氟硼酸根、硫氰酸根和/或三氟甲磺酸根类阴离子}。