[發(fā)明專利]在混合醚溶劑中具有碳硼化鎂鹽的用于鎂蓄電池的高濃度電解質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711038752.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN108123170B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·莫塔迪;O·圖圖索斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車工程及制造北美公司
• 主分類號(hào): H01M10/054
• 分類號(hào): H01M10/054;H01M10/0568;H01M10/0569
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 李躍龍

1.一種電化學(xué)裝置，包含：

包含鎂的陽(yáng)極；

陰極；和

接觸于陽(yáng)極和陰極的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包括：

具有Mg²⁺陽(yáng)離子和碳硼化物陰離子的碳硼化鎂鹽；和

在其中溶解該碳硼化鎂鹽的混合醚溶劑，所述混合醚溶劑在25℃和大氣壓的標(biāo)準(zhǔn)條件下具有小于一厘泊(cP)的粘度且包含：

第一醚溶劑；和

與第一醚溶劑不同的第二醚溶劑,其中第一醚溶劑和第二醚溶劑選自四氫呋喃(THF),1,2-二甲氧基乙烷(DME)；和雙(2-甲氧基乙基)醚(二甘醇二甲醚)；

其中所述碳硼化鎂鹽以至少0.1摩爾的濃度存在且所述電解質(zhì)具有大于3mS/cm的離子導(dǎo)電率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中所述碳硼化鎂鹽以至少0.25摩爾的濃度存在。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中所述碳硼化鎂鹽具有選自以下的式：

Mg(CB_iH_[(i+1)-j-k]X_jR_k)₂,

Mg(C₂B_(i-1)H_(i-j-k)X_jR_k)₂,

Mg(CB_iH_[(i+1)-j-k]X_jR_k)X,

Mg(C₂B_(i-1)H_(i-j-k)X_jR_k)X，或

上述式的至少兩種的組合，其中i是在5至11范圍內(nèi)的整數(shù)，包括端值；j是在0至i范圍內(nèi)的整數(shù)，包括端值；k是在0和i之間的整數(shù)，包括端值；各X，獨(dú)立于各其它X，是氟、氯、溴或碘；并且各R，獨(dú)立于各其它R，是烷基基團(tuán)、芳基基團(tuán)、烷氧基基團(tuán)、芳氧基基團(tuán)，它們的部分或完全氟化的形式、或組合上述基團(tuán)的組成成分。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中所述碳硼化鎂鹽的陰離子是二十面體閉式-碳硼化物陰離子。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中所述電解質(zhì)在至少3.0V的電勢(shì)下是穩(wěn)定的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中所述陰極包含有機(jī)陰極材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中所述碳硼化鎂鹽以至少0.8摩爾的濃度存在。

8.一種制備電化學(xué)裝置的方法，包括：

使陽(yáng)極和陰極與電解質(zhì)接觸，該電解質(zhì)包含：

碳硼化鎂鹽，以至少0.1摩爾的濃度存在且具有Mg²⁺陽(yáng)離子和碳硼化物陰離子；和

在其中溶解該碳硼化鎂鹽的混合醚溶劑，所述混合醚溶劑具有小于一厘泊(cP)的粘度且包含：

第一醚溶劑；和

與第一醚溶劑不同的第二醚溶劑，

其中第一醚溶劑和第二醚溶劑中的至少一者選自四氫呋喃(THF)；1,2-二甲氧基乙烷(甘醇二甲醚)、雙(2-甲氧基乙基)醚(二甘醇二甲醚)、三乙二醇二甲醚(三甘醇二甲醚)、四乙二醇二甲醚(四甘醇二甲醚)，其中所述碳硼化鎂鹽以至少0.1摩爾的濃度存在且所述電解質(zhì)具有大于3mS/cm的離子導(dǎo)電率。