[发明专利]含有锂盐的混合物的电解质组合物

说明书

本发明涉及电解质组合物，其包含：2‑三氟甲基‑4,5‑二氰基咪唑锂，双(氟磺酰基)酰亚胺锂，硝酸锂，和至少一种允许形成钝化SEI层的添加剂(A)，和至少一种非水性溶剂。本发明还涉及其在Li离子蓄电池中的用途。

技术领域

本发明涉及包含至少三种锂盐的电解质的组合物，并且涉及其在锂蓄电池中的用途。

本发明还涉及这样的电解质的组合物用于减少枝晶形成的用途。

背景技术

蓄电池领域中的主要挑战之一是尤其以提升电动车的自主性为目的而增加能量密度。设想的解决方案之一是改变阳极材料。目前，阳极材料一般为石墨，其具有350mAh/mg的容量。切换成具有3860mAh/g的容量的锂金属阳极将使得可极大增加Li离子蓄电池的能量密度。存在多种包含锂金属阳极的Li离子蓄电池：“常规”锂离子蓄电池或锂硫蓄电池。

然而，由于主要与枝晶的形成相关联的蓄电池寿命问题，包含锂金属阳极的Li离子蓄电池在现阶段未售卖。枝晶是在蓄电池充电时产生的锂丝。随后此丝可以生长，直至其穿过隔板并产生短路，进而导致Li离子蓄电池的不可逆劣化。

已开发了新技术，例如固体电解质或聚合物凝胶电解质，以应对这些枝晶。然而，这两种技术未使得可实现用液体电解质获得的Li离子蓄电池的性能水平，尤其是因为其低的离子电导率(ionic conductivity，离子导电性)。

因此，存在对于至少部分补救上述缺点之一的新电解质的需求。

更特别地，存在对于使得可减少或甚至消除电极表面上的枝晶的形成的新的电解质组合物的需求。

具体实施方式

本申请涉及电解质组合物，其包含：

-2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂(LiTDI)，

-双(氟磺酰基)酰亚胺锂(LiFSI)，

-硝酸锂(LiNO₃)，和

-至少一种允许形成SEI钝化层的添加剂(A)，和

-至少一种非水性溶剂。

在本发明的上下文中，并且除非另有说明，术语“电解质组合物”、“电解质的组合物”和“电解质”可互换地使用。

在本发明的上下文中，术语“双(氟磺酰基)酰亚胺的锂盐”、“双(氟磺酰基)酰亚胺锂(lithium bis(fluorosulfonyl)imidure)”、“LiFSI”、“LiN(FSO₂)₂”或“双(氟磺酰基)酰亚胺锂(bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium)”等同地使用。

在本发明的上下文中，术语“SEI”理解为意指“固体电解质界面”，其为蓄电池领域中所熟知的钝化层。典型地，SEI是主要在阳极处形成的钝化层，并且其使得可防止电解质的还原。其典型地为了Li离子蓄电池的正确运行(良好运行，bon fonctionnement)而对锂阳离子是可渗透的。

以名称LiTDI为人所知的2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂具有以下结构：

组合物

优选地，电解质组合物是用于蓄电池的并且特别为用于Li离子蓄电池的电解质组合物。