[發明專利]電解質組合物及包含其的金屬離子電池

有效

• 申請號: 201710067771.6
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN107507999B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 張哲維;張文昇;許峻綜;葉昱彣;洪太峰;楊昌中
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0566;H01M10/054;H01M10/0525;H01M6/16
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

1.一種用于金屬離子電池的電解質組合物，包含：

金屬氯化物；

含氯離子液體；以及

添加劑，其中該添加劑是1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑-雙(三氟甲基磺酰)亞胺、或1-丁基-3-甲基咪唑-雙(三氟甲基磺酰)亞胺，其中金屬氯化物與該含氯離子液體的摩爾比是1.1至2.05，且該添加劑的含量是1至10wt％，以該金屬氯化物和該含氯離子液體的總重為基準。

2.如權利要求1所述的用于金屬離子電池的電解質組合物，其中該金屬氯化物是氯化鋁、氯化鐵、氯化鋅、氯化銅、氯化錳、氯化鉻、或上述的組合。

3.如權利要求1所述的用于金屬離子電池的電解質組合物，其中該含氯離子液體包含銨氯鹽、氮雜輪烯鎓氯鹽、氮雜噻唑鎓氯鹽、苯并咪唑鎓氯鹽、苯并呋喃鎓氯鹽、苯并三唑鎓氯鹽、硼雜環戊烯鎓氯鹽、膽堿氯鹽、噌啉鎓氯鹽、二氮雜二環癸烯鎓氯鹽、二氮雜二環壬烯鎓氯鹽、二氮雜二環十一碳烯鎓氯鹽、二噻唑鎓氯鹽、呋喃鎓氯鹽、胍鎓氯鹽、咪唑鎓氯鹽、吲唑鎓氯鹽、二氫吲哚鎓氯鹽、吲哚鎓氯鹽、嗎啉鎓氯鹽、氧硼雜環戊烯鎓氯鹽、氧磷雜環戊烯鎓氯鹽、惡嗪鎓氯鹽、惡唑鎓氯鹽、異惡唑鎓氯鹽、惡噻唑鎓氯鹽、五唑鎓氯鹽、磷雜環戊烯鎓氯鹽、磷鎓氯鹽、酞嗪鎓氯鹽、哌嗪鎓氯鹽、哌啶鎓氯鹽、吡喃鎓氯鹽、吡嗪鎓氯鹽、吡唑鎓氯鹽、噠嗪鎓氯鹽、吡啶鎓氯鹽、嘧啶鎓氯鹽、吡咯烷鎓氯鹽、吡咯鎓氯鹽、喹唑啉鎓氯鹽、喹啉鎓氯鹽、異喹啉鎓氯鹽、喹喔啉鎓氯鹽、硒唑鎓氯鹽、硫鎓氯鹽、四唑鎓氯鹽、異噻二唑鎓氯鹽、噻嗪鎓氯鹽、噻唑鎓氯鹽、噻吩鎓氯鹽、硫脲鎓氯鹽、三氮雜癸烯鎓氯鹽、三嗪鎓氯鹽、三唑鎓氯鹽、異三唑鎓氯鹽、或脲鎓氯鹽。

4.如權利要求1所述的用于金屬離子電池的電解質組合物，其中該含氯離子液體包含甲基咪唑鎓氯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯鹽、膽堿氯鹽、或上述的組合。

5.一種金屬離子電池，包含：

正極；

隔離膜；

負極，其中該負極以隔離膜與該正極相隔；以及

權利要求1-4中任一項所述的用于金屬離子電池的電解質組合物，設置于該正極與該負極之間。

6.如權利要求5所述的金屬離子電池，其中該正極由集電層及活性材料所構成。

7.如權利要求6所述的金屬離子電池，其中該集電層是導電性碳基材。

8.如權利要求7所述的金屬離子電池，其中該導電性碳基材是碳布、碳氈、或碳紙。

9.如權利要求6所述的金屬離子電池，其中該活性材料是具層狀結構的碳材、釩系氧化物、或金屬硫化物。

10.如權利要求9所述的金屬離子電池，其中該具層狀結構的碳材是石墨、納米碳管、石墨烯、或上述的組合。

11.如權利要求10所述的金屬離子電池，其中該石墨是天然石墨、人工石墨或上述材料的組合。

12.如權利要求10所述的金屬離子電池，其中該石墨是熱解石墨、發泡石墨、鱗片石墨、膨脹石墨、或上述材料的組合。

13.如權利要求5所述的金屬離子電池，其中該負極包含金屬或其合金、集電層、或其組合。

14.如權利要求13所述的金屬離子電池，其中該金屬或其合金包含銅、鐵、鋁、鋅、銦、鎳、錫、鉻、釔、鈦、錳、或鉬。

15.如權利要求5所述的金屬離子電池，該隔離膜是玻璃纖維、聚乙烯、聚丙烯、無紡布、木質纖維、聚醚砜樹脂、陶瓷纖維、或上述的組合。