[發(fā)明專利]蓄電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310464645.6
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103715393B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 板倉亮;伊藤恭介;石川純;橫井里枝
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社半導(dǎo)體能源研究所
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/583;H01M10/0569;H01G11/06;H01G11/32;H01G11/60
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 金明花

1.一種蓄電裝置，具備：

包括正極集流體及正極活性物質(zhì)層的正極；

包括負(fù)極集流體及負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極，該負(fù)極活性物質(zhì)層包括其R值為1.1以上的第一碳材料作為導(dǎo)電助劑；以及

包含鋰離子以及由有機陽離子和陰離子構(gòu)成的離子液體的電解液，

其中，所述離子液體的熔點為-10℃以下，

并且，所述有機陽離子是季銨陽離子、叔锍陽離子、季鏻陽離子、咪唑鎓陽離子或吡啶鎓陽離子，

其中，相對于所述負(fù)極活性物質(zhì)層的總重量的第一碳材料的含有率低于2wt％，

并且，所述R值是峰值強度I₁₃₆₀與峰值強度I₁₅₈₀的比(I₁₃₆₀/I₁₅₈₀)，所述峰值強度I₁₃₆₀及所述峰值強度I₁₅₈₀通過拉曼光譜法分別在拉曼位移為1360cm^-1處及拉曼位移為1580cm^-1處被觀察到。

2.一種蓄電裝置，具備：

包括正極集流體及正極活性物質(zhì)層的正極；

包括負(fù)極集流體及負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極，該負(fù)極活性物質(zhì)層包括第一R值為1.1以上的第一碳材料作為導(dǎo)電助劑以及第二R值小于1.1的第二碳材料作為導(dǎo)電助劑；以及

包含鋰離子以及由有機陽離子和陰離子構(gòu)成的離子液體的電解液，

其中，所述離子液體的熔點為-10℃以下，

并且，所述有機陽離子是季銨陽離子、叔锍陽離子、季鏻陽離子、咪唑鎓陽離子或吡啶鎓陽離子，

其中，在所述負(fù)極活性物質(zhì)層中的第一碳材料的含有率低于2wt％，

其中，每個所述第一R值和所述第二R值是峰值強度I₁₃₆₀與峰值強度I₁₅₈₀的比(I₁₃₆₀/I₁₅₈₀)，所述峰值強度I₁₃₆₀及所述峰值強度I₁₅₈₀通過拉曼光譜法分別在拉曼位移為1360cm^-1處及拉曼位移為1580cm^-1處被觀察到。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電裝置，其特征在于，所述第二碳材料選自天然石墨、人造石墨、中間相瀝青基碳纖維、各向同性瀝青基碳纖維和石墨烯中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電裝置，其特征在于，所述第二碳材料是鱗片狀粒子、塊狀粒子、纖維狀粒子、晶須狀粒子、球狀粒子、碎片狀粒子或顆粒狀粒子。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電裝置，其特征在于，在利用循環(huán)伏安法且將掃描速度設(shè)定為0.1mV/秒時的測試中，在電壓為1.0V以上且1.5V(vs.Li/Li⁺)以下的范圍內(nèi)的所述離子液體的電流密度的最大值為2mA/g以下。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電裝置，其特征在于，所述離子液體由通式(G1)表示，

其中，R¹至R⁶分別獨立表示碳原子數(shù)為1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基、甲氧基乙基或氫原子，

并且，A^-表示一價酰胺陰離子、一價甲基化物類陰離子、氟磺酸陰離子、全氟烷基磺酸陰離子、四氟硼酸鹽、全氟烷基硼酸鹽、六氟磷酸鹽或全氟烷基磷酸鹽。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電裝置，其特征在于，所述離子液體由通式(G2)表示，

其中，R⁷至R¹³分別獨立表示碳原子數(shù)為1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基、甲氧基乙基或氫原子，

并且，A^-表示一價酰胺陰離子、一價甲基化物類陰離子、氟磺酸陰離子、全氟烷基磺酸陰離子、四氟硼酸鹽、全氟烷基硼酸鹽、六氟磷酸鹽或全氟烷基磷酸鹽。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電裝置，其特征在于，所述離子液體包括兩個脂肪族環(huán)且由通式(G3)表示，

其中，n和m都為1以上且3以下，

在n為1的情況下，α為0以上且4以下，在n為2的情況下，α為0以上且5以下，在n為3的情況下，α為0以上且6以下，

在m為1的情況下，β為0以上且4以下，在m為2的情況下，β為0以上且5以下，在m為3的情況下，β為0以上且6以下，

“α或β為0”是指兩個脂肪族環(huán)中的至少一方為未取代，并且排除α和β都為0的情況，

X或Y表示碳原子數(shù)為1至4的直鏈狀或支鏈狀的烷基、碳原子數(shù)為1至4的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基、或者碳原子數(shù)為1至4的直鏈狀或支鏈狀的烷氧基烷基的取代基，

并且，A^-表示一價酰胺陰離子、一價甲基化物陰離子、全氟烷基磺酸陰離子、四氟硼酸鹽、全氟烷基硼酸鹽、六氟磷酸鹽或全氟烷基磷酸鹽。