[发明专利]锂盐混合物作为锂离子电池电解质的用途

说明书

本发明涉及锂盐混合物。其还涉及适合用作用于锂离子电池的电解质的溶解在溶剂中的所述盐混合物。

本申请是基于申请日为2012年11月21日、优先权日为2011年12月06日、申请号为201280060187.3、发明名称为“锂盐混合物作为锂离子电池电解质的用途”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及锂盐的混合物以及其作为用于Li离子型电池的电解质的用途。

背景技术

锂离子电池至少包括负极(阳极)、正极(阴极)、隔板和电解质。电解质通常由溶解在溶剂中的锂盐组成，所述溶剂通常为有机碳酸酯的混合物，以在粘度和介电常数之间具有良好的折衷。可随后加入添加剂以改善电解质盐的稳定性。

最广泛使用的盐包括六氟磷酸锂(LiPF₆)，其具有众多所需品质中的很多品质，但是呈现出通过与水的反应而以氢氟酸形式分解的缺点。这引起安全问题，特别是即将在私家车中使用锂离子电池的情况下。

因此，已经开发了其它盐例如LiTFSI(双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂)和LiFSI(双(氟磺酰)亚胺锂)。这些盐呈现出很少的自发分解或者不呈现自发分解并且对于水解而言比LiPF₆稳定。但是，LiTFSI呈现出如下缺点：对于铝集流体是腐蚀性的，对于LiFSI则情况不是如此。因此，LiFSI看来是LiPF₆的有希望的替代物，但是其成本目前限制了其使用。

最近，已经开发了其它盐例如LiTDI(4,5-二氰基-2-(三氟甲基)咪唑锂)和LiPDI(4,5-二氰基-2-(五氟乙基)咪唑锂)。这些盐呈现出如下优点：具有较少的氟原子，并且具有强的碳-氟键代替LiPF₆的较弱的磷-氟键。此外，文献WO2010023413显示这些盐呈现出约6mS/cm的电导率、在咪唑阴离子和锂阳离子之间非常良好的解离、以及它们作为用于Li离子电池的电解质盐的用途。

在文献WO2010/023143、WO 2010/113483、WO 2010/113835和WO 2009/123328中描述了所述盐的制备。

本申请人公司已经发现，使用上述盐的混合物使得可部分地或完全地克服当它们孤立使用时发现的缺点。

该混合物可包括至少两种不同的盐。

发明内容

本发明首先涉及锂盐的混合物。

本发明的另一主题是溶解在溶剂中的所述盐的混合物。

本发明的另外的主题是所述混合物作为用于由阳极、阴极和隔板组成的Li离子蓄电池的电解质的用途。所述阳极可为锂金属、石墨、碳、碳纤维、合金、Li₄Ti₅O₁₂、或者上述的至少两种的混合物。所述阴极可为基于锂的氧化物、基于锂的磷酸盐、基于锂的氟磷酸盐、基于锂的硫酸盐、或锂的氟硫酸盐。除了锂之外，还可存在一种或多种过渡金属，例如LiCoO₂、LiFePO₄、LiMn_1/3Co_1/3Ni_1/3O₂、LiFePO₄F和LiFeSO₄F。所述阴极也可为上述化合物的至少两种的混合物。

本发明使得可克服上述盐的缺点。其更具体地提供能够用作用于Li离子电池的电解质的锂盐的混合物。

根据本发明的混合物包括从如下三组盐的两组中选择的至少两种锂盐：