[發(fā)明專利]具有長循環(huán)壽命的高體積能量密度鋰電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580058822.8
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN107148689A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: W·劉;前田英明;沼田光一;J·馬;Y·高;M·謝瓦納雅格姆;I-F·胡
• 申請（專利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M10/0569
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 吳亦華

1.一種電池，所述電池包括陽極、包括鋰鎳錳鈷氧化物陰極材料的陰極、以及各自設(shè)置在所述陽極和陰極之間的隔膜和電池電解質(zhì)溶液，其中所述電池電解質(zhì)溶液包括溶解于溶劑混合物中的鋰鹽，所述溶劑混合物包括碳酸二乙酯、以及碳酸4-氟亞乙酯和碳酸亞乙酯中的至少一種，其中所述碳酸二乙酯與碳酸4-氟亞乙酯和碳酸亞乙酯的體積比為至少85∶15，并且所述碳酸二乙酯、碳酸4-氟亞乙酯和碳酸亞乙酯一起構(gòu)成所述溶劑混合物的至少80體積百分比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其中所述溶劑混合物含有以85∶15至98∶2的體積比的碳酸二乙酯和碳酸亞乙酯，并且所述碳酸二乙酯和碳酸亞乙酯一起構(gòu)成所述溶劑混合物的至少90體積百分比。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池，其中所述溶劑混合物含有以93∶7至98∶2的體積比的碳酸二乙酯和碳酸亞乙酯，并且所述碳酸二乙酯和碳酸亞乙酯一起構(gòu)成所述溶劑混合物的至少90體積百分比。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電池，其中所述碳酸二乙酯和碳酸亞乙酯一起構(gòu)成所述溶劑混合物的至少95體積百分比。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池，其中所述碳酸二乙酯和碳酸亞乙酯一起構(gòu)成所述溶劑混合物的至少99體積百分比。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其中所述溶劑混合物含有以85∶15至98∶2的體積比的碳酸二乙酯和碳酸4-氟亞乙酯，并且所述碳酸二乙酯和碳酸亞乙酯一起構(gòu)成所述溶劑混合物的至少90體積百分比。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池，其中所述溶劑混合物含有以93∶7至98∶2的體積比的碳酸二乙酯和碳酸4-氟亞乙酯，并且所述碳酸二乙酯和碳酸4-氟亞乙酯一起構(gòu)成所述溶劑混合物的至少90體積百分比。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電池，其中所述碳酸二乙酯和碳酸4-氟亞乙酯一起構(gòu)成所述溶劑混合物的至少95體積百分比。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其中所述碳酸二乙酯和碳酸4-氟亞乙酯一起構(gòu)成所述溶劑混合物的至少95體積百分比。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電池，其中所述陰極材料由式Li_xNi_(1-a-b)Mn_aCo_bO₂表示，其中0.2≤a≤0.9，0.1≤b≤0.8a+b≤0.95并且x為1至1.4。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池，其中所述陰極材料具有相對于Li/Li⁺至少4.5V的工作電位。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電池，其中x為1.01至1.15，0.1≤a≤0.5、0.1≤b≤0.5并且a+b≤0.4。

13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電池，其中在所述電池電解質(zhì)溶液中的所述鋰鹽的濃度為1.15至1.3摩爾/升。

14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電池，所述電池是二次鋰電池。

15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電池，其中所述電池電解質(zhì)溶液的量為3至6g/A·h的陰極容量。