[发明专利]由锂盐制成的电解质

说明书

本发明涉及一种电解质组合物，其包含：‑i)至少一种锂盐；‑ii)至少一种非水性溶剂；和‑iii)至少一种包含以下的混合物的反应产物：a)至少一种选自以下的二胺：a1)C₂至C₂₄直链脂族二胺；和/或a2)C₆至C₁₈脂环族二胺；和/或a3)芳族二胺、优选C₆至C₂₄芳族二胺；b)至少一种C₃‑C₃₆饱和羟基羧酸；c)至少一种选自C₂至C₁₈饱和非羟基直链羧酸的一元酸；所述组合物的特征在于其具有在10¹和10⁷mPa.s之间的在23℃下测量的粘度。

技术领域

本发明涉及包含至少一种锂盐的电解质组合物。

本发明还涉及这样的电解质组合物用于减少/延迟枝晶形成的用途。

背景技术

电池领域中的主要挑战之一是提高能量密度，特别地以期提高电动车辆的自主性。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/g的容量。改变为具有3860mAh/g的容量的锂金属阳极将使得可大大提高Li-离子电池的能量密度。有几种包含锂金属阳极的Li-离子电池：“常规”锂离子电池或Li-硫电池。

然而，由于电池寿命问题主要与枝晶的形成有关，因此在此阶段未销售包含锂金属阳极的Li-离子电池。枝晶是在电池充电时产生的锂丝。然后，该丝可随后生长，直到它穿过隔膜并且产生短路，导致Li-离子电池的不可逆的退化。

为了对抗这些枝晶的形成，已经开发了新技术，例如固体电解质。然而，该技术不可实现用液体电解质获得的Li-离子电池的性能水平，特别是因为它们的离子电导率(conductivity，传导率)低。

关于液体电解质，它们具有一些固有的局限性，例如由于这些含有易燃和挥发性溶剂的液体可能泄漏而导致的安全问题。

因此，需要至少部分地弥补上述缺点之一的新电解质。

更特别地，需要使得可减少或甚至消除电极的表面上的枝晶形成的新型电解质组合物。

具体实施方式

本申请涉及一种电解质组合物，其包含：

-i)至少一种锂盐；

-ii)至少一种非水性溶剂；和

-iii)至少一种来自包含以下的混合物的反应的产物：

a)至少一种选自以下的二胺：

a1)直链脂族C₂至C₂₄二胺；和/或

a2)脂环族C₆至C₁₈二胺；和/或

a3)芳族、优选C₆至C₂₄二胺；

b)至少一种饱和羟基化C₃-C₃₆羧酸；

c)至少一种选自饱和直链且非羟基化C₂至C₁₈羧酸的一元酸；

所述组合物的特征在于其具有范围为10¹至10⁷mPa.s的在23℃下测量的粘度。

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