[發明專利]有機鋰電池

有效

• 申請號: 201580065015.9
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN107251287B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 馬爾戈·勒屈耶;馬克·德尚;若埃爾·戈比謝;菲利普·普瓦扎;多米尼克·居約馬爾;伯納德·萊斯特雷茨
• 申請（專利權）人: 布魯技術公司;法國國家科學研究中心;南特大學
• 主分類號: H01M4/60
• 分類號: H01M4/60;H01M10/052;H01M10/0565;H01M10/0568
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 樊曉煥;金小芳

1.一種有機鋰電池，其包括：

-包含鋰金屬或鋰金屬合金的負極，

-正極，所述正極包含至少一種氧化還原有機結構，至少一種聚合物粘合劑P₁和至少一種產生電子傳導性的試劑，所述氧化還原有機結構包含至少兩個羰基C＝O官能團、兩個硫酮C＝S官能團或兩個亞胺C＝N官能團，其不同于對應于式S₈的硫物質且不同于包含至少一個S-S鍵的含硫有機化合物，

所述有機鋰電池的特征在于，其還包含電解質，該電解質包含至少一種鋰鹽L₁和至少一種摩爾質量小于或等于10,000g·mol^-1的液體線性或環狀聚醚，應當理解的是：

*當所述電解質是液體電解質時，所述液體電解質中鋰鹽L₁的濃度為至少1.6mol/l，所述液體電解質浸漬多孔隔離物，并且

*當所述電解質是凝膠化聚合物電解質時，其還包含至少一種聚合物粘合劑P₂，該粘合劑可溶于所述摩爾質量小于或等于10,000g·mol^-1的液體線性或環狀聚醚，并且所述凝膠化聚合物電解質中鋰鹽L₁的濃度使得O/Li比為至多15，應當理解，在O/Li比中，“O”表示由摩爾質量小于或等于10,000g·mol^-1的液體線性或環狀聚醚的醚單元所提供的氧原子數，以及如果所述聚合物粘合劑P₂含有所述醚單元，則還包含通過聚合物粘合劑P₂的醚單元所提供的氧原子數，“Li”表示由鋰鹽L₁提供的鋰離子數。

2.根據權利要求1所述的電池，其特征在于，所述鋰鹽L₁選自LiFO₃、雙(三氟甲磺?；?酰亞胺鋰LiTFSI、六氟磷酸鋰LiPF₆、氟硼酸鋰LiBF₄、偏硼酸鋰LiBO₂，高氯酸鋰LiClO₄、硝酸鋰LiNO₃、雙(氟磺?；?酰亞胺鋰LiFSI、雙(草酸)硼酸鋰LiB(C₂O₄)₂以及它們的混合物。

3.根據權利要求1或2所述的電池，其特征在于，相對于所述正極的總重量，所述正極包含至少50重量％的氧化還原有機結構。

4.根據權利要求1或2所述的電池，其特征在于，相對于所述正極的總重量，所述正極包含1至30重量％的產生電子傳導性的試劑。

5.根據權利要求1或2所述的電池，其特征在于，所述產生電子傳導性的試劑選自炭黑、碳纖維和納米纖維、碳納米管、石墨烯、石墨、金屬顆粒和纖維、以及它們的混合物之一。

6.根據權利要求1或2所述的電池，其特征在于，相對于所述正極的總重量，所述正極包含2至30重量％的聚合物粘合劑P₁。

7.根據權利要求1或2所述的電池，其特征在于，所述聚合物粘合劑P₁選自乙烯的共聚物和均聚物；丙烯的共聚物和均聚物；環氧乙烷、甲醛、環氧丙烷、環氧氯丙烷或烯丙基縮水甘油醚的均聚物和共聚物，以及它們的混合物；鹵代聚合物；聚丙烯酸酯；多元醇聚合物；導電性聚合物；陰離子型聚合物；和這些物質的混合物之一。

8.根據權利要求1或2所述的電池，其特征在于，所述聚合物粘合劑P₂選自聚烯烴、包含若干醚單元的聚合物、鹵代聚合物、陰離子型非導電聚合物、聚丙烯酸酯、彈性體和這些物質的混合物之一。

9.根據權利要求1或2所述的電池，其特征在于，相對于所述凝膠化聚合物電解質的總重量，所述凝膠化聚合物電解質包含40至80重量％的聚合物粘合劑P₂。