[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2668970C2 - Сокращение газообразования в литий-титанатных элементах питания - Google Patents

Сокращение газообразования в литий-титанатных элементах питания Download PDF

Info

Publication number
RU2668970C2
RU2668970C2 RU2015116845A RU2015116845A RU2668970C2 RU 2668970 C2 RU2668970 C2 RU 2668970C2 RU 2015116845 A RU2015116845 A RU 2015116845A RU 2015116845 A RU2015116845 A RU 2015116845A RU 2668970 C2 RU2668970 C2 RU 2668970C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
electrode
anode
carbon
carbonate
Prior art date
Application number
RU2015116845A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015116845A (ru
Inventor
Хилми Бука
Вернер ШАЙФЕЛЬ
Микаэль ХОЛЬЦАПФЕЛЬ
Сабин ВУССЛЕР
Эрика СТУДЕНИК
Пьер БЛАНК
Original Assignee
Лекланше Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лекланше Са filed Critical Лекланше Са
Publication of RU2015116845A publication Critical patent/RU2015116845A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2668970C2 publication Critical patent/RU2668970C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/18—Amines; Quaternary ammonium compounds with aromatically bound amino groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/16—Homopolymers or copolymers or vinylidene fluoride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3415—Five-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3432—Six-membered rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/049—Manufacturing of an active layer by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения электрода для литий-титанатного элемента питания. Способ включает стадии: получения связующей композиции, содержащей фторакриловый гибридный латекс, в котором фтор и акрилатные полимеры гибридизуют в частицу и такие частицы диспергируются в водном растворе, и комбинирование литий-никель-кобальт-оксида алюминия (НКА) или титаната с карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ) и поливинилиденфторидом (ПВДФ) в указанном водном растворе для получения, по меньшей мере, одного электрода электрохимического элемента питания. Также изобретение относится к электроду, электрохимическому элементу и использованию электрода. Использование электрода позволяет снизить газообразование в литий титанатных элементах питания. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Description

Область изобретения
Область изобретения относится к снижению газообразования в литий-титанатных элементах питания, способу получения электродов, приводящему к уменьшению газообразования, изготовлению литиевого элемента питания на основе титаната, содержащего такие электроды, и к изготовленному таким путем электрохимическому элементу питания.
Предпосылки создания изобретения
Из-за высокой плотности энергии помимо применения в потребительской электронике литий-ионные батареи находят применение в стационарных условиях как, например, сохранение возобновляемой энергии, выравнивание нагрузки в сети, большие гибридные дизельные двигатели, военная техника, гибридные электрические транспортные средства, и аэрокосмическая промышленность.
Важным компонентом литиевых батарей является электролит, так как он обеспечивает его функционирование за счет литий-ионной проводимости для выравнивания заряда при зарядке/разрядке. В заряженном состоянии батареи на поверхности анода и катода электролит термодинамически нестабилен. Литий-ионная батарея может функционировать правильно только при условии существования границы раздела электрод/электролит, сформированной на поверхности графитового анода, который обеспечивает Li+-проводимость, и препятствует диффузии электролита к поверхности анода. Граница раздела электрод/электролит также образуется на поверхности катода, что, однако, исследовано не так хорошо.
Титанат лития (Li4Ti5O12) может быть использован в качестве альтернативного материала анода для замены графита. Это позволяет получать чрезвычайно безопасные литиевые батареи, которые не загораются, и не взрываются в случае нагрева или короткого замыкания. Литий-титанатные элементы также показывают очень высокую продолжительность срока службы в циклах нагружения. Это имеет несколько причин: одной из этих причин является то, что не существует, или почти не образуется граница раздела электрод/электролит. Электролит обычно считается стабильным при рабочем потенциале литий-титанатного анода, но это вызывает сомнения в отношении результатов, описанных ниже.
Литий-ионные батареи показывают значительное выделение газа во время их первого цикла (так называемый цикл зарядки). Это выделение газа происходит из-за образования границы раздела электрод/электролит на графитовом аноде. В циклах, следующих за образованием границы раздела электрод/электролит, газ не образуется. Это связано с тем, что в конечном итоге при снижении следов электролита на поверхности графита, как правило, образуются твердые или жидкие продукты, которые растворяются в электролите или накапливаются в/на границе раздела электрод/электролит, но не образуются больше газы, которые могут накапливаться.
Ситуация отличается в элементах питания, содержащих литий-титанатный анод. Здесь при непрерывно продолжающемся циклическом режиме происходит очень небольшая реакция, в ходе которой образуются газообразные продукты, которые лишь слегка растворимы в электролите, что приводит к их накоплению. Это в основном такие газы, как водород, СО, СхНу, CO2. Они могут создавать внутреннее давление в элементе питания в тяжелом случае, или распухание в случае элемента питания пакетного типа (pouch cell). Оба явления нежелательны и могут привести к проблемам безопасности и ограниченной циклической стабильности, соответственно.
Точный механизм образования этих газов точно не известен, но считается, что растворители электролитов восстанавливаются с помощью ионов Ti3+ на поверхности титаната лития путем каталитического механизма. Это подтверждается тем фактом, что выделение газов увеличивается при полностью заряженном титанате, или при нагреве элемента питания (чем легче диффузия раствора, тем быстрее реакция).
Известно, что пленкообразующие добавки, такие как винилепкарбонат и пропансультон, уменьшают газообразование в титанатных батареях из-за образования относительно толстой границы раздела электрод/электролит. Как сообщается эти добавки эффективны в концентрации в электролите, обычно превышающей 1%; а при более низких концентрациях эффективная граница раздела электрод/электролит не образуется.
Для обеспечения улучшенных характеристик элемента питания одним из важнейших компонентов является также связующий материал. В литий-ионных батареях в качестве связующего для электродов наибольшее распространение получил поли(винилиденфторид) (ПВДФ). Он обеспечивает хорошую прочность сцепления, но его низкая эластичность может легко снизить ресурс циклирования батареи из-за разрыва связей между активными частицами при их расширении/сжатии в процессе литиирования/делитиирования. Для поглощения этих напряжений и продления срока хранения необходимо использовать эластичное связующее. Кроме того, следует отметить, что, как связующее ПВДФ растворяется только в растворителе, который является опасным для человека и окружающей среды.
Для снижения газообразования литиевых батарей на основе титаната лития используются различные подходы. Цикл зарядки (formation cycle) с более высоким потенциалом заставляет потенциал анода титаната лития опускаться ниже 1,0 В, что приводит к образованию границы раздела электрод/электролит на поверхности титаната. Таким образом во время продолжающегося циклирования непосредственный контакт между растворителем электролита и поверхностью титаната уменьшается. Другим подходом является введение добавок в электролит, что приводит к образованию границы раздела электрод/электролит, как уже было описано выше в случае виниленкарбоната или пропансультон. Таким образом, образуется граница раздела электрод/электролит, и непосредственный контакт между растворителем электролита и поверхностью титаната уменьшается. В качестве альтернативы введению функциональных добавок, которые вступают в реакцию непосредственно с титанатом лития, может быть модифицирована поверхность титаната лития.
Все эти подходы имеют недостатки. Использование более высокого потенциала во время цикла зарядки и использование виниленкарбоната или пропансультона увеличивает омическое сопротивление в элементе питания и снижает кпд цикла. Пропансультон является канцерогенным. Модификация поверхности титаната также может привести к более высокому омическому сопротивлению и снижению стабильности циклирования. Таким образом, существует потребность в создании средства снижения газообразования в литий-титанатном элементе питания, избегая, при этом, приведенные выше недостатки.
Цель изобретения
Целью настоящего изобретения является снижение газообразования в литий титанатных элементах питания.
Описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения электрода для литий-титанатных элементов питания, включая использование фтор-акрилового гибридного латекса для получения, по меньшей мере, одного электрода электрохимического элемента питания. Также предполагается, что для получения электрода НКА (литий-никель-кобальт-оксид алюминия) или титанат могут образовывать соединения с карбоксиметилцеллюлоза и ПВДФ.
Активный материал анода может быть выбирают из группы, в состав которой входит Li4Ti5O12, Li2Ti3O7, LixTiO2, TiO2, TiO2 (ОН)х и их смеси, причем активный материал анода может быть дополнительно покрыт углеродом.
В качестве активного материала анода может быть использована смесь вышеупомянутого активного материала анода и углеродсодержащего материала, который выбирается из группы, в состав которой входит графит, твердый углерод, аморфный углерод, углеродсодержащий материал ядро-оболочка (core-shell material) и кремний-содержащий материал.
Активный материал катода может быть выбирают из группы, в состав которой входит LiCoO2, LiNiO2, LiNi1-x-yCoxMnyO2, LiNi1-х-yCoxA1yO2, LiMn2O4, LIM2-xMn4-yO4, LiMPO4, при этом, в состав M входит Fe, Μn, Со или Ni, LiAyMxPO4, при этом в состав А входит В, Р, Si, Ti, Zr, Hf, Cr, Mo или W и их смеси, при этом активный материал катода дополнительно может быть покрыт углеродом, оксидами или фосфатами.
В другом аспекте настоящего изобретения анод может быть обработан с помощью протон-поглощающего или -испускающего вещества для изменения рН.
Еще одной целью настоящего изобретения является электрод, получаемый вышеописанным способом.
Кроме того, еще одной целью настоящего изобретения является электрохимический элемент, включающий электроды, полученные с помощью вышеописанного способа.
Электрохимический элемент может содержать пленкообразующую добавку, которая выбирается из группы, в состав которой входит виниленкарбонат, винил этилен карбонат, пропансультон и/или снижающая газообразование добавка, которая выбирается из группы, в состав которой входят N-содержащие гетероциклы, такие как пиррол, 2-метил-1-пирролин. 1-метилпирролин и 1-винил-2-пирролидон, пиридин, 2-пиколин, 3-пиколин, 4-пиколин, 2-винилпиридин, 4-винилпиридин и диметил-пиридин-амин и комплекс пиридина с бораном или их смеси, или аминированиые ароматические соединения, такие как анилин, толуидин, дифениламин, нафтиламин, алкиланилины, диалкиланилин.
В состав электролита электрохимического элемента может входить электролитическая соль, растворитель электролита и добавки к электролиту, при этом электролитическая соль выбирается из группы, в состав которой входит перхлорат лития (LiClO4), гексафторфосфат лития (LiPF6), тетрафторборат лития (LiBF4), гексафторарсенат лития (LiAsF6), гексафторантимонат лития (LiSbF6), трифторметансульфонат лития (LiCF3SO3), бис[(трифторметил)сульфонил]имид (LiN(CF3SO2)2), бис[(пентафторэтил)сульфонил]имид (LiN(C2F5SO2)2), бисоксалатоборат лития (LiBOB), дифтороксалатборат лития (LidFOB), трифтор трис(пентафторэтил)фосфат лития (LiFAP) и тетрафенилборат лития (Li(С6Н5)4В), при этом растворитель электролита выбирают из группы, в состав которой входит этиленкарбонат, пропиленкарбонат, виниленкарбонат, линейный карбонат, такой как диметилкарбонаты, диэтилкарбонат, этилметилкарбонат, простые циклические эфиры, такие как тетрагидрофуран и 2-метилтетрагидрофуран, простые линейные эфиры, такие как диметоксиэтан, лактоны, такие как γ-бутиролактон, валеролактон, ацетонитрил и сульфолан и их смеси.
Использование электрода, полученного вышеописанным способом, в области потребительской электроники, в стационарных применениях, например, для хранения возобновляемой энергии, выравнивания потенциалов в сети, в больших гибридных дизельных двигателях, в военном деле, в гибридных электрических транспортных средствах, и аэрокосмической промышленности является еще одним аспектом настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что замена растворителя и связующих, используемых для покрытия электрода суспензией, может свести к минимуму газообразование из титанатных элементов питания. Было обнаружено, что замена органического раствори теля на покрытия на водной основе значительно снижает газообразование элементов питания, независимо от того, используется дополнительная добавка или нет. Этот эффект можно наблюдать в элементах питания, имеющих только анод из титаната лития, покрытый суспензией на водной основе или в элементах питания, имеющих как анод, так и катод, покрытые суспензией на водной основе.
Причина такого поведения до сих пор точно не известна. Использование воды изменяет многие параметры. Наиболее важными являются: i) использование различных связующих, как правило, связующее типа карбоксиметилцеллюлоза/бутадиен-стирольный каучук может заменить ПВДФ, ii) изменение возможных реакций на поверхности активною материала. Как правило значение рН активных материалов >10 может играть определенную роль.
Переход с неводных на водные связующие имеет следующие преимущества: низкая стоимость, отсутствие проблем загрязнения, снижение содержания связующего, быстрое высыхание. Недавно водные связующие были коммерчески использованы для графитовых анодов, но еще не для положительного электрода или для анодов на основе неуглеродных материалов.
В контексте данной заявки вместо традиционно используемого связующего ПВДФ для положительного электрода были использованы эластомеры, так как они обеспечивают высокое соотношение активных материалов в электроде и демонстрируют повышенную эластичность между частицами. Кроме того, композиция электрода готовится в водном растворе, что дает экономические и экологические преимущества.
Обычно в процесс на основе органики в качестве растворителя используется NMP, ацетон или DMAC. Например, у NMP более низкая скорость испарения из-за его более высокой температуры кипения при 196°С, и более низкою давления паров по сравнению с водой, которая является растворителем в процессе на водной основе. Таким образом, для сушки электродной суспензии, которую получают с помощью NMP-процесса. требуется больше времени, чем при использовании способов на основе воды. Другими словами, во время сушки при постоянной температуре ПВДФ на органической основе будет мигрировать в растворителе в течение более длительного времени, чем бутадиен-стирольный каучук/карбоксиметилцеллюлоза на водной основе, что, возможно, приводит к уменьшению однородности ПВДФ по сравнению с бутадиен-стирольный каучук/карбоксиметилцеллюлозой в высушенном листе электрода.
Неравномерное распределение связующею может быть вредным для физических и механических свойств электродов, таких как гибкость и его адгезия к коллектору тока, и может ухудшать электрические и электрохимические свойства элементов питания, изготовленных в заводских условиях. Кроме того, на характеристики электрода будет влиять разная дисперсия, например, на механические и физические свойства высушенного электрода, на пористость и прочность сцепления электрода, и, наконец, электрохимические свойства также будут влиять на характеристики элемента питания.
Пониженное газообразование нового состава электрода со связующим на водной основе может быть результатом различного влияния на различные свойства электрода.
Как уже упоминалось выше, ПВДФ имеет сильный эффект связывания, но низкую эластичность. Низкая эластичность электродов, изготовленных с помощью ПВДФ, может легко привести к нарушению связи между активными материалами и токопроводящей добавкой и, следовательно к нарушению процесса расширения/сжатия, который происходит во время зарядки и разрядки. Такие нарушающие связь эффекты могут привести к созданию новых активных участков поверхности электрода, которые могут усилить кинетические эффекты и привести к увеличению газообразования. Использование связующих на основе воды, эластичною связующего приводит к поглощению расширения и сжатия активного материала во время повторяющегося циклирования.
Связующее на водной основе также обеспечивает улучшенную связь между частицами и демонстрирует хорошую адгезию с коллектором тока. Согласно настоящему изобретению связующая композиция содержит фторакриловый гибридный латекс и по сравнению с электродами на основе ПВДФ на границе раздела электрод/электролит происходят различные реакции и их стабильность улучшается при непосредственном контакте с электролитом. Предполагается, что очень гонкий слой карбоксиметилцеллюлозы (одна часть связующего) наносится на активные частицы, а другие части связующих будут выступать в качестве жесткого связующего. В результате число побочных реакций может быть уменьшено, например, таких, как окисление или восстановление электролита и коррозия активного материала под действием электролита или высокой частоты (HF), и в результате газообразования также будут снижены. Обмен ионами Li+ между электролитом и активным материалом не нарушается до тех пор, пока покрытие достаточно тонко.
Растворитель электролита может быть выбирают из группы, в состав которой входит этиленкарбонат, пропиленкарбонат, виниленкарбонат, линейный карбонат такой, как диметилкарбонаты, диэтилкарбонат (этилметилкарбонат), простые циклические эфиры, такие как тетрагидрофуран и 2-метилтетрагидрофуран, простые линейные эфиры, такие как диметоксиэтан, лактоны, такие как γ-бутиролактон, валеролактон, ацетони трил и сульфолан. Электролит может содержать свободные или сложные ионы переходных металлов, или вещества, собирающие такие свободные или сложные ионы переходных металлов.
Электролит может также содержать пленкообразующую добавку, такую как виниленкарбонат, винилэтиленкарбонат, пропансультон или тому подобное. Он может дополнительно содержать добавки, снижающие газообразование, такие как N-содержащие гетероциклы, такие как пиррол. 2-метил-1-пирролин, 1-мстилпирролин и 1-винил-2-пирролидон, пиридин, 2-пиколин, 3-пиколин, 4-пиколин, 2-винилпиридин, 4-винилпиридин и диметил-пиридин-амин и комплекс пиридина с бораном или их смеси. Добавка может быть дополнительно выбрана из группы, в состав которой входят аминированные ароматические соединения, такие как анилин, толуидин. дифениламин, нафтиламин, алкиланилины, диалкиланилины.
Электролитическая соль может быть выбрана из группы, в состав которой входит перхлорат лития (LiC1O4), гексафторфосфат лития (LiPF6), тетрафторборат лития (LiBF4), гексафторарсенат лития (LiAsF6), гексафтораптимонат лития (LiSbF6), трифторметансульфонат лития (LiCF3SO3), бис[(трифторметил)сульфонилимид (LiN(CF3SO2)2), бис[(пентафторэтил)сульфонилимид (LiN(C2F5SO2)2), бисоксалатоборат лития (LiBOB), дифтороксалатборат лития (LidFOB), трифтор трис(пентафторэтил)фосфат лития (FiFAP), тетрафенилборат лития (Li(C6H5)4B).
Активный материал анода может быть выбирают из группы, в состав которой входит Li4Ti5O12, Li2Ti3O7, LixTiO2, TiO2, TiO2(OH)x и их смеси. Эти материалы могут быть также покрыты углеродом. Кроме того, углеродистый материал (например, графит, твердый углерод, аморфный углерод, углерод-содержащий материал ядро-оболочка (core-shell material), кремний-содержащий материал) может быть использован в смеси с указанным выше активным материалом анода, либо самостоятельно.
Анод батареи на основе титаната лития отл ивают из суспензии, содержащей воду в качестве растворителя. Анод может быть обработан с помощью протон-поглощающего или -испускающего вещества для изменения рН.
Материал катода может быть выбирают из группы, в состав которой входит LiCoO2, LiNiO2, LiNi1-x-yCoxMnyO2, LiNi1-x-yCoxAlyO2, LiMn2O4, LIM2-xMn4-yO4, LiMPO4 (в состав M входит Fe, Μn, Со, Ni), LiAyMxPO4 (А=В, Ρ, Si, Ti, Zr, Hf, Cr, Mo, W) и их смеси. Эти материалы также могут быть покрыты углеродом или другим материалом в виде оксидов, фосфатов.
Катод батареи на основе титаната лития может быть отлит из суспензии, содержащей органические растворители или воду в качестве растворителя. Катод может быть обработан с помощью протон-поглощающего или -испускающего вещества для изменения рН.
Краткое описание фигур
Фигура 1: Сравнение газообразования па протяжении циклирования элемента питания на основе Li-HKA/титанат лития, содержащего электроды (катод), изготовленные из различных составов. Электрод из титаната лития получают с использованием связующих на водной основе.
Фигура 2: Сравнение газообразования (плавающий способ) элемента питания на основе Li-HKA/титанат лития, содержащего электроды (катод), изготовленные из различных составов. Электрод из титаната лития получают с использованием связующих на водной основе.
Фигура 3: Сравнение газообразования на протяжении циклирования элемента питания на основе Li-HKA/титанат лития, содержащего электроды (катод), изготовленные из различных составов. Электрод из титаната лития получают с использованием связующих на водной основе.
Фигура 4: Сравнение газообразования (плавающий способ) элемента питания на основе Li-HKA/титанат лития, содержащего электроды (катод), изготовленные из различных составов. Электрод из титаната лития получают с использованием связующих на водной основе.
Примеры
Настоящее изобретение будет описано с помощью примеров, способов и фигур. Для специалиста в данной области очевидно, что объем настоящего изобретения не будет ограничен раскрытыми вариантами осуществления.
В качестве элементов питания, которые мы использовали для тестирования газообразования, использовались элементы питания 16 Ач пакетного типа (pouch cell) с литий-титанатным анодом (Li4Ti5O12) и ΗΚА-катодом (литий-никель-кобальт-оксид алюминия LiNi1-x-yCoxAlyO2).
Элементы питания изготовлены из ламинированных би-элементов (bicells), содержащих один анод и по одному катоду по обе стороны анода, заламинированных вместе с помощью керамического сепаратора. Сепаратор выполнен из пористой полимерной пленки, содержащей большое количество керамического литий-алюминий-титан фосфата.
Электроды изготавливаются следующим образом:
1) анод: суспензию, содержащую активное вещество, токопроводящую добавку, связующее и растворитель отливают на медной фольге. Затем фольгу сушат. То же действие повторяется с другой стороны медной фольги. Затем фольга каландрируется. В качестве растворителя может использоваться вода или ацетон.
2) катод: суспензию, содержащую активное вещество, токопроводящую добавку, связующее и растворитель отливают на алюминиевой фольге. Затем фольгу с ушат и каландрируют. В качестве растворителя может использоваться вода или ацетон.
Биэлементы изготавливаются следующим образом: пленка сепаратора наносится с обеих сторон анода и затем катодные фольги наносятся с обеих сторон сборки анод/сепаратор. Затем биэлементы укладываются стопкой. Al- и Cu-вкладки привариваются на фольги коллектора тока, стопки укладываются во вкладки, заполняются электролитом и герметизируются.
Затем загерметизированные элементы питания отпускаются, подвергаются циклированию, состариваются, откачиваются с торца и испытываются на газообразование. В качестве электролита используется этиленкарбонат/пропиленкарбонат (1:3), 1MLiPF6.
Эксперименты на газообразование проводятся следующим образом. Мы применяли два различных способа:
Способ 1: Циклирование при повышенных температурах
Измеряется объем свежего элемента питания. Элементы питания помещают в сушильный шкаф при 45°С и подвергаются циркулированию со скоростью С/2. Через равные интервалы времени элемент питания достается из сушильного шкафа и его объем измеряют снова. Разница в объеме отмечается на графиках.
Способ 2: Плавание в заряженном состоянии при повышенных температурах
Измеряется объем свежего элемента питания. Затем элементы питания помещают в сушильный шкаф при 50°С и выдерживают под напряжением 2,7 В. то есть в полностью заряженном состоянии. Это делается для того, чтобы обеспечить газообразование титаната. Известно, что газообразование титаната труднее происходит в заряженном состоянии и при повышенных температурах. Через равные интервалы времени элемент питания достается из сушильного шкафа и его объем измеряют снова. Разница в объеме отмечается на графиках.
Пример 1 (фиг. 1):
Сравниваются три элемента питания. Покрытие анодов и катодов одного элемента питания осуществлялось с помощью суспензии на основе ацетона. Покрытие анода одного элемента питания осуществлялось с помощью суспензии на водной основе, а покрытие катода осуществлялось с помощью суспензии на основе ацетона. Покрытие анодов и катодов одного элемента питания осуществлялось с помощью суспензии на водной основе. Оба элемента питания тестировали с помощью способа 1 для определения газообразования (циклирование при повышенных температурах).
Как видно, покрытие только анода из титаната лития на водной основе, или как анода, так и катода в значительной степени уменьшает газообразование титанатных элементов питания.
Пример 2 (фиг. 2):
Сравниваются три элемента питания. Покрытие анодов и катодов одного элемента питания осуществлялось с помощью суспензии на основе ацетона. Покрытие анода одного элемента питания осуществлялось с помощью суспензии на водной основе, а покрытие катода осуществлялось с помощью суспензии на основе ацетона. Покрытие анодов и катодов одного элемента питания осуществлялось с помощью суспензии на водной основе. Оба элемента питания тестировали с помощью способа 2 для определения газообразования (плавание в заряженном состоянии при повышенных температурах).
Как видно, газообразование элементов питания с покрытием полностью на основе ацетона снижается при нанесении покрытия на анод из титаната лития с помощью суспензии на водной основе. Оно также может быть уменьшено путем покрытия как анода, так и катода соответственно с помощью суспензии на водной основе.
На фиг. 3 показаны результаты сравнения элементов питания, которые были получены с использованием другого предшественника для получения электродов.
В "классическом составе" указывается электрод НКЛ, который получают, используя НКА и бутадиен-стирольный каучук/карбоксиметилцеллюлозу/ПВДФ-латекс, при этом ПВДФ-латекс является специально разработанным ПВДФ с частицами, диспергированными в водном растворе. Новый состав основан на НКА и фторакриловом гибридном латексе, в котором фтор и акрилатные полимеры гибридизуют в частицу и такие частицы диспергируются в водном растворе.
Титанатный электрод получают, используя титанат и бутадиен-стирольный каучук/ карбоксиметилцеллюлозу/ПВДФ-латекс (классический состав) или титанат и фторакриловый гибридный латекс/карбоксиметилцеллюлозу/ПВДФ - так называемый новый состав.
Результаты, представленные на фигурах 3 и 4, ясно показывают влияние заявленного состава связующего на водной основе для электрода на газообразование в элемента питания. Преимущество использования фторакрилового гибридного латекса состоит в том, что он является гидрофильным, имеет сильную адгезию, является более эластичным, чем бутадиен-стирольный каучук, демонстрирует улучшенную совместимость с электролитом, лучший процесс окисления. Суспензии, использующие фторакриловый гибридный латекс, являются более однородными. Кроме этого суспензии демонстрируют более высокую температурную стабильность и меньшее сопротивление. Использование комбинации фторакрилового гибридного латекса и латекса ПВДФ в качестве связующего и карбоксиметилцеллюлозу в качестве загустителя для суспензии, приводит к получению более стабильного и эластичного электрода на водной основе, что значительно снижает газообразование в элементе питания.

Claims (19)

1. Способ получения электрода для литий-титанатного элемента питания, включающий стадии:
- получения связующей композиции, содержащей фторакриловый гибридный латекс, в котором фтор и акрилатные полимеры гибридизуют в частицу и такие частицы диспергируются в водном растворе, и
- комбинирование литий-никель-кобальт-оксида алюминия (НКА) или титаната с карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ) и поливинилиденфторидом (ПВДФ) в указанном водном растворе
для получения, по меньшей мере, одного электрода электрохимического элемента питания.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный электрод представляет собой анод и активный материал анода выбирают из группы, в состав которой входит Li4Ti5O12, Li2Ti3O7, TiO2, и их смеси.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный электрод представляет собой анод, и включающий также стадию покрытия активного материала анода углеродом.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный электрод представляет собой анод и активный материал анода является смесью НКА или титаната в сочетании с КМЦ и ПВДФ и углеродистого материала, при этом углеродистый материал выбирают из группы, в состав которой входит графит, твердый углерод, аморфный углерод, углеродсодержащий ядро-оболочка материал и материал, содержащий кремний.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электрод представляет собой катод и активный материал катода выбирают из группы, в состав которой входит LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiMPO4, где M включает Fe, Mn, Co или Ni.
6. Способ по п. 5, включающий также стадию покрытия активного материала катода углеродом, оксидами или фосфатами.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анод обрабатывают протон-поглощающим или - испускающим веществом для изменения pH.
8. Электрод, полученный способом по п. 1.
9. Электрохимический элемент питания, содержащий электроды, полученные с помощью способа по п. 1.
10. Электрохимический элемент питания по п. 9, в состав которого входит пленкообразующая добавка, которая выбирается из группы, в состав которой входит виниленкарбонат, винилэтиленкарбонат и пропансультон.
11. Электрохимический элемент питания по п. 9, в состав которого входит добавка, снижающая газообразование, которая выбирается из группы, в состав которой входит N-содержащие гетероциклы, такие как пиррол, 2-метил-1-пирролин, 1-метилпирролин и 1-винил-2-пирролидон, пиридин, 2-пиколин, 3-пиколин, 4-пиколин, 2-винилпиридин, 4-винилпиридин и диметил-пиридин-амин и комплекс пиридина с бораном или их смеси, или аминированные ароматические соединения, такие как анилин, толуидин, дифениламин, нафтиламин, алкиланилины и диалкиланилин.
12. Электрохимический элемент питания по п. 9, отличающийся тем, что электролит электрохимического элемента состоит из электролитической соли, растворителя электролита и добавки к электролиту.
13. Электрохимический элемент питания по п. 9, отличающийся тем, что электролитическая соль выбирается из группы, в состав которой входит перхлорат лития (LiClO4), гексафторфосфат лития (LiPF6), тетрафторборат лития (LiBF4), гексафторарсенат лития (LiAsF6), гексафторантимонат лития (LiSbF6), трифторметансульфонат лития (LiCF3SO3), бис[(трифторметил)сульфонил]имид лития (LiN(CF3SO2)2), бис[(пентафторэтил)сульфонил]имид лития (LiN(C2F5SO2)2), бисоксалатоборат лития (LiBOB), дифтороксалатборат лития (LidFOB), трифтор трис(пентафторэтил)фосфат лития (LiFAP) и тетрафенилборат лития (Li(С6Н5)4В).
14. Электрохимический элемент питания по п. 9, в котором растворитель электролита выбирают из группы, в состав которой входит этиленкарбонат, пропиленкарбонат, виниленкарбонат, линейный карбонат как, например, диметилкарбонаты, диэтилкарбонат, этилметилкарбонат, простые циклические эфиры, такие как тетрагидрофуран и 2-метилтетрагидрофуран, линейные простые эфиры, такие как диметоксиэтан, лактоны, такие как γ-бутиролактон, валеролактон, ацетонитрил и сульфолан, и их смеси.
15. Использование электрода, полученного способом по п. 9, в области потребительской электроники, применение в стационарных условиях как, например, сохранение возобновляемой энергии, выравнивание нагрузки в сети, большие гибридные дизельные двигатели, военная техника, гибридные электрические транспортные средства, и аэрокосмическая промышленность.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный электрод представляет собой анод и активный материал анода является смесью, по меньшей мере, одного из Li4Ti5O12, Li2Ti3O7, и TiO2 и углеродистого материала, при этом углеродистый материал выбирают из группы, в состав которой входит графит, твердый углерод, аморфный углерод, углеродсодержащий ядро-оболочка материал и материал, содержащий кремний.
RU2015116845A 2012-11-26 2013-11-26 Сокращение газообразования в литий-титанатных элементах питания RU2668970C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1221217.1A GB2508218A (en) 2012-11-26 2012-11-26 Electrode for the reduction of gassing in lithium titanate cells
GB1221217.1 2012-11-26
PCT/EP2013/074760 WO2014080039A1 (en) 2012-11-26 2013-11-26 Reduction of gassing in lithium titanate cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015116845A RU2015116845A (ru) 2017-01-10
RU2668970C2 true RU2668970C2 (ru) 2018-10-05

Family

ID=47560659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015116845A RU2668970C2 (ru) 2012-11-26 2013-11-26 Сокращение газообразования в литий-титанатных элементах питания

Country Status (18)

Country Link
US (1) US20150303482A1 (ru)
EP (1) EP2923400B1 (ru)
JP (1) JP2015535646A (ru)
KR (2) KR20150090075A (ru)
CN (1) CN104904041A (ru)
CY (1) CY1124441T1 (ru)
DK (1) DK2923400T3 (ru)
ES (1) ES2884725T3 (ru)
GB (1) GB2508218A (ru)
HR (1) HRP20211338T1 (ru)
HU (1) HUE055439T2 (ru)
LT (1) LT2923400T (ru)
PL (1) PL2923400T3 (ru)
PT (1) PT2923400T (ru)
RU (1) RU2668970C2 (ru)
SI (1) SI2923400T1 (ru)
WO (1) WO2014080039A1 (ru)
ZA (1) ZA201502928B (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9911984B2 (en) 2014-06-17 2018-03-06 Medtronic, Inc. Semi-solid electrolytes for batteries
US10333173B2 (en) 2014-11-14 2019-06-25 Medtronic, Inc. Composite separator and electrolyte for solid state batteries
CN107431240B (zh) * 2015-04-28 2020-09-29 株式会社钟化 包装件
CN104966820A (zh) * 2015-05-08 2015-10-07 广州锂宝新材料有限公司 锂离子电池前驱材料、复合正极材料及其制备方法
US10547083B2 (en) 2015-06-22 2020-01-28 Wildcat Discovery Technologies, Inc. Electrolyte formulations for lithium ion batteries
US9887434B2 (en) 2015-06-22 2018-02-06 Wildcat Discovery Technologies, Inc Electrolyte formulations for lithium ion batteries
US9490503B1 (en) 2015-06-22 2016-11-08 Wildcat Discovery Technologies, Inc. Electrolyte formulations for lithium ion batteries
CN104900916A (zh) * 2015-06-26 2015-09-09 广州天赐高新材料股份有限公司 用于高容量锂离子电池的电解液、制备方法及锂离子电池
CN108604679B (zh) * 2015-12-18 2022-03-22 Saft公司 包含锂化钛酸盐氧化物负极活性材料的电化学电池用于近地轨道应用的用途
JP6722765B2 (ja) 2015-12-24 2020-07-15 エルジー・ケム・リミテッド 出力特性が向上した負極活物質及びこれを含む電気化学素子用電極
JP6813956B2 (ja) * 2016-03-17 2021-01-13 富山薬品工業株式会社 蓄電デバイス用非水電解液
US10135093B2 (en) 2016-03-30 2018-11-20 Wildcat Discovery Technologies, Inc. High voltage solid electrolyte compositions
KR102109833B1 (ko) * 2016-05-27 2020-05-13 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 비수전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US20180070633A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Rai Strategic Holdings, Inc. Power source for an aerosol delivery device
JP6673818B2 (ja) * 2016-12-27 2020-03-25 株式会社豊田中央研究所 非水系電解液及びリチウム二次電池
CN117865841A (zh) * 2018-01-30 2024-04-12 大金工业株式会社 电解液、电化学器件、锂离子二次电池及组件
CN114497506A (zh) * 2022-01-29 2022-05-13 辽宁中宏能源新材料股份有限公司 一种硬碳-无机锂盐复合电极材料及其制备方法和应用
CN116364934B (zh) * 2023-05-31 2023-10-27 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极极片、二次电池和用电装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2397576C1 (ru) * 2009-03-06 2010-08-20 ООО "Элионт" Анодный материал для литий-ионных хит и способ его получения
JP2012009268A (ja) * 2010-06-24 2012-01-12 Nippon Shokubai Co Ltd 二次電池用電極水系組成物
WO2012086340A1 (ja) * 2010-12-20 2012-06-28 Jsr株式会社 蓄電デバイス、リチウムイオンキャパシタおよびリチウムイオンキャパシタ用負極

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3726163B2 (ja) * 1994-10-27 2005-12-14 宇部興産株式会社 非水二次電池とその製造方法
CN1169250C (zh) * 1995-03-06 2004-09-29 宇部兴产株式会社 无水二次电池
JP3539448B2 (ja) * 1995-04-19 2004-07-07 日本ゼオン株式会社 非水二次電池
JP2000223154A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池。
EP1905118B1 (en) * 2005-07-13 2018-09-05 LG Chem, Ltd. Lithium secondary battery containing capsule for controlled-release of additives
CN101017893B (zh) * 2006-02-08 2010-05-12 深圳市比克电池有限公司 一种锂离子电池负极用锡碳复合电极材料及制备方法
US8168330B2 (en) * 2006-04-11 2012-05-01 Enerdel, Inc. Lithium titanate cell with reduced gassing
JP2007323958A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Gs Yuasa Corporation:Kk 非水電解質電池及びその製造方法
JP4709710B2 (ja) * 2006-08-04 2011-06-22 株式会社東芝 非水電解質電池、電池パック及び自動車
KR100898705B1 (ko) * 2006-08-21 2009-05-21 주식회사 엘지화학 폴리비닐알콜과 폴리우레탄의 ｓｅｍｉ-ＩＰＮ인 전극합제용 바인더 및 이를 기반으로 하는 리튬 이차전지
JP4665930B2 (ja) * 2007-03-29 2011-04-06 Ｔｄｋ株式会社 アノード及びリチウムイオン二次電池
JP5470751B2 (ja) * 2008-02-13 2014-04-16 Ｔｄｋ株式会社 活物質及び電極の製造方法、活物質及び電極
JP5300502B2 (ja) * 2008-03-13 2013-09-25 株式会社東芝 電池用活物質、非水電解質電池および電池パック
JP4957657B2 (ja) * 2008-06-13 2012-06-20 ソニー株式会社 リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池
JP5558482B2 (ja) * 2008-11-20 2014-07-23 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用電極活物質及びその製造方法
CN101459238A (zh) * 2008-12-23 2009-06-17 大连海事大学 一种锂离子电池用高比容量复合电极的制备方法
BRPI1015409A2 (pt) * 2009-05-29 2017-03-01 Arkema Inc composição aquosa de flureto de polivinilideno
CN102007624B (zh) * 2009-07-06 2014-06-18 丰田自动车株式会社 电池用电极的制造方法
US20110143217A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Electrochemical cell comprising a separator comprising a nanoweb consisting essentially of nanofibers of fully aromatic polyimide
JP5397860B2 (ja) * 2009-12-24 2014-01-22 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池の電極用組成物並びにそれを用いた非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池
JP5552865B2 (ja) * 2010-03-26 2014-07-16 三菱化学株式会社 非水系二次電池電極用の複合化高分子添着活物質
CN101867064A (zh) * 2010-06-11 2010-10-20 西安瑟福能源科技有限公司 兼顾高温性能的低温型锂离子电池电解液及锂离子电池
US20130112928A1 (en) * 2010-07-16 2013-05-09 Nippon Shokubai Co, Ltd. Aqueous electrode binder for secondary battery
JP2012123952A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Iwate Univ 不定比チタン化合物、不定比チタン化合物の金属酸化物被覆複合体、それら化合物の製造方法、及びリチウムイオン二次電池用負極活物質、並びにリチウムイオン二次電池
JP2012182071A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Sony Corp リチウムイオン二次電池、電子機器、電動工具、電動車両および電力貯蔵システム
US9350015B2 (en) * 2011-04-19 2016-05-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Anode active material, anode and lithium battery including the material, and method of preparing the material
JP4957932B1 (ja) * 2011-08-30 2012-06-20 Ｊｓｒ株式会社 蓄電デバイス電極用バインダー組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極、および蓄電デバイス

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2397576C1 (ru) * 2009-03-06 2010-08-20 ООО "Элионт" Анодный материал для литий-ионных хит и способ его получения
JP2012009268A (ja) * 2010-06-24 2012-01-12 Nippon Shokubai Co Ltd 二次電池用電極水系組成物
WO2012086340A1 (ja) * 2010-12-20 2012-06-28 Jsr株式会社 蓄電デバイス、リチウムイオンキャパシタおよびリチウムイオンキャパシタ用負極

Also Published As

Publication number Publication date
EP2923400A1 (en) 2015-09-30
WO2014080039A1 (en) 2014-05-30
PL2923400T3 (pl) 2021-11-29
EP2923400B1 (en) 2021-05-26
JP2015535646A (ja) 2015-12-14
CY1124441T1 (el) 2022-07-22
LT2923400T (lt) 2021-10-25
ES2884725T3 (es) 2021-12-10
DK2923400T3 (da) 2021-08-30
KR20210038998A (ko) 2021-04-08
RU2015116845A (ru) 2017-01-10
US20150303482A1 (en) 2015-10-22
SI2923400T1 (sl) 2021-11-30
PT2923400T (pt) 2021-08-31
KR20150090075A (ko) 2015-08-05
ZA201502928B (en) 2016-07-27
HRP20211338T1 (hr) 2021-11-26
GB201221217D0 (en) 2013-01-09
GB2508218A (en) 2014-05-28
HUE055439T2 (hu) 2021-11-29
CN104904041A (zh) 2015-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2668970C2 (ru) Сокращение газообразования в литий-титанатных элементах питания
CN114024034B (zh) 一种电池
JP6355163B2 (ja) リチウムイオン電池
JP4852700B2 (ja) リチウムイオン二次電池
KR20180044389A (ko) 희생 염을 포함하는 양극이 제공된 리튬-이온 배터리의 셀의 형성 방법
CN113410510A (zh) 一种锂离子电池
CN114024035B (zh) 一种电池
US11522221B2 (en) Gelation reagent for forming gel electrolyte and methods relating thereto
Shim et al. Effect of the concentration of diphenyloctyl phosphate as a flame-retarding additive on the electrochemical performance of lithium-ion batteries
CN113839095B (zh) 一种电解液及包括该电解液的电池
CN118099529B (zh) 电解液添加剂、电解液和电池
JP2014049294A (ja) リチウムイオン二次電池用非水電解液及びリチウムイオン二次電池
JP2011192561A (ja) 非水電解液二次電池の製造方法
JP6138922B2 (ja) リチウムイオン二次電池用負極、リチウムイオン二次電池、およびそれらの製造方法
JP7176821B2 (ja) リチウム二次電池用非水電解液添加剤、これを含むリチウム二次電池用非水電解液及びリチウム二次電池
JP5708597B2 (ja) リチウムイオン二次電池用非水電解液及びリチウムイオン二次電池
JP4474803B2 (ja) 非水電解質電池
WO2019065288A1 (ja) リチウムイオン二次電池用非水電解液およびそれを用いたリチウムイオン二次電池
JP2018133284A (ja) 非水電解液およびそれを用いた非水電解液電池
WO2015151145A1 (ja) 全固体リチウム二次電池
KR102680032B1 (ko) 리튬 이차전지용 고체 전해질, 그 제조방법 및 상기 고체 전해질을 포함한 리튬 이차전지
JP2018133290A (ja) 非水電解液およびそれを用いた非水電解液電池
TW202419637A (zh) 鋰離子二次電池的負極材料及其負極、電池及製備方法
KR20240162047A (ko) 리튬 이온 배터리용 전극을 제조하기 위한 슬러리, 전극 및 제조방법
KR20230141621A (ko) 리튬 이차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지