[go: up one dir, main page]

FR2941091A1 - Lithium-air battery for cellular telephone, has anode comprising active material constituting site of reversible ion exchanging reaction, and ionic liquid electrolyte that conducts ions and oxygen and impregnates separating element - Google Patents

Lithium-air battery for cellular telephone, has anode comprising active material constituting site of reversible ion exchanging reaction, and ionic liquid electrolyte that conducts ions and oxygen and impregnates separating element Download PDF

Info

Publication number
FR2941091A1
FR2941091A1 FR0902990A FR0902990A FR2941091A1 FR 2941091 A1 FR2941091 A1 FR 2941091A1 FR 0902990 A FR0902990 A FR 0902990A FR 0902990 A FR0902990 A FR 0902990A FR 2941091 A1 FR2941091 A1 FR 2941091A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
lithium
anode
active material
alloy
ions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR0902990A
Other languages
French (fr)
Inventor
Si Larbi Severine Jouanneau
Nelly Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority to FR0902990A priority Critical patent/FR2941091A1/en
Publication of FR2941091A1 publication Critical patent/FR2941091A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • H01M4/5815—Sulfides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/002—Inorganic electrolyte
    • H01M2300/0022—Room temperature molten salts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/40—Alloys based on alkali metals
    • H01M4/405—Alloys based on lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8605—Porous electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/92—Metals of platinum group
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

The battery has a cathode constituting a site of an oxidation-reduction reaction between Li+ ions and oxygen, where the cathode comprises carbon and reaction catalytic agent. An anode comprises an active material constituting a site of a reversible Li+ ion exchanging reaction. An ionic liquid electrolyte conducts the Li+ ions and oxygen, and impregnates a separating element arranged between the anode and the cathode. The active material of the anode is formed by a material for inserting and removing Li+ ions. The anode is made by the active material an electronic conducting agent and a binder. The active material of the anode is a lithium alloy selected from a silicon and lithium alloy and a tin and lithium alloy. The reaction catalytic agent of the cathode is selected from metals such as cobalt, platinum, manganese, cobalt phthalocyanine, an alloy of one of the metals and an oxide of one of the metals.

Description

Accumulateur de type Lithium-Air avec une anode comprenant un matériau d'insertion/désinsertion du lithium. Lithium-Air accumulator with an anode comprising a lithium insertion / de-insertion material.

Domaine technique de l'invention Technical field of the invention

L'invention concerne un accumulateur au lithium comprenant au moins : une anode, une cathode constituant le siège d'au moins une réaction 10 d'oxydoréduction entre des ions Li+ et l'oxygène et comprenant au moins du carbone et un agent catalyseur de ladite réaction de réduction, et un électrolyte liquide ionique, conducteur d'ions Li+ et d'oxygène, imprégnant un élément séparateur disposé entre l'anode et la cathode. The invention relates to a lithium battery comprising at least: an anode, a cathode constituting the seat of at least one oxidation-reduction reaction between Li + ions and oxygen and comprising at least carbon and a catalyst of said reduction reaction, and an ionic liquid electrolyte, conducting Li + ions and oxygen, impregnating a separator element disposed between the anode and the cathode.

15 État de la technique 15 State of the art

Les appareils nécessitant une source d'énergie portable comportent des fonctionnalités toujours plus diversifiées, ce qui a pour effet d'accroître leur 20 demande en énergie. Par exemple, les téléphones cellulaires comprennent de nouvelles fonctionnalités, grandes consommatrices d'énergie, telles que la prise et l'expédition de photographies, le téléchargement de musique, l'envoi de courriels, la navigation sur Internet. Devices requiring a portable power source have ever more diversified features, which has the effect of increasing their energy demand. For example, cell phones include new, energy-intensive features, such as taking and shipping photographs, downloading music, sending e-mails, browsing the Internet.

25 Or, les batteries conventionnellement utilisées ne sont pas suffisantes pour répondre à la demande énergétique requise par ces appareils portables. However, conventionally used batteries are not sufficient to meet the energy demand required by these portable devices.

La pile à combustible miniaturisée fait partie d'une des voies envisagées pour répondre à cette demande énergétique accrue dans les appareils 30 portables. Toutefois, compte tenu de la complexité de ces systèmes, cette voie reste encore trop coûteuse. The miniaturized fuel cell is one of the ways envisaged to meet this increased energy demand in portable devices. However, given the complexity of these systems, this path is still too expensive.

Une autre voie concerne les systèmes ou cellules électrochimiques de type Lithium-oxygène, également appelés Lithium-Air , qui permettent potentiellement d'accéder à une densité d'énergie de 1700 Wh/Kg, soit environ 7 fois plus que la densité d'énergie actuellement disponible avec les systèmes au lithium de type Lithium-Ion. Another way relates to the electrochemical systems or cells of the Lithium-Oxygen type, also called Lithium-Air, which potentially allow access to an energy density of 1700 Wh / Kg, about 7 times more than the energy density. currently available with Lithium-Ion type lithium systems.

Le fonctionnement d'une cellule électrochimique de type Lithium-Air repose, plus particulièrement, sur une réaction de réduction de l'oxygène par les ions Li+ présents dans l'électrolyte et provenant d'une anode en lithium, lors de la décharge du système. The operation of an electrochemical cell of the Lithium-Air type is based, more particularly, on a reaction of reduction of oxygen by Li + ions present in the electrolyte and coming from a lithium anode, during the discharge of the system. .

En particulier, la décharge de la cellule électrochimique met en jeu les réactions (1) à (3) suivantes : à la cathode : 2Li+ + 2e" + 02 (g) Li2O2 (s) (1) 2Li+ + 2e + 1 /202 (g) Li2O (s) (2) à l'anode : Li (s) Li+ + e (3) La décharge s'arrête lorsque tous les pores de la cathode sont bouchés avec les oxydes Li2O2(s) et Li2O(s). Par ailleurs, la réaction (1) a généralement lieu majoritairement par rapport à la réaction (2) lorsqu'il n'y a pas de catalyseur, tandis que la réaction (2) devient majoritaire lorsqu'un catalyseur de la réaction de réduction de l'oxygène par le lithium est utilisé. In particular, the discharge of the electrochemical cell involves the following reactions (1) to (3): at the cathode: 2Li + + 2e "+ 02 (g) Li2O2 (s) (1) 2Li + + 2e + 1/202 (g) Li2O (s) (2) at the anode: Li (s) Li + + e (3) The discharge stops when all the pores of the cathode are plugged with the oxides Li2O2 (s) and Li2O (s) Furthermore, reaction (1) generally takes place mainly with respect to reaction (2) when there is no catalyst, while reaction (2) becomes predominant when a catalyst of the reaction of Oxygen reduction by lithium is used.

Un tel système électrochimique, basé sur le couple Li/02, présente l'avantage d'être peu coûteux et moins toxique que d'autres systèmes. En particulier, avec ce système, la source de l'un des réactifs, l'oxygène, est l'air environnant. Cette source est donc infinie et n'a pas besoin d'être stockée dans le système électrochimique. De plus, ce système s'affranchit des contraintes liées à la présence d'eau, comme c'est le cas pour les systèmes alcalins. Such an electrochemical system, based on the Li / O 2 pair, has the advantage of being inexpensive and less toxic than other systems. In particular, with this system, the source of one of the reagents, oxygen, is the surrounding air. This source is therefore infinite and does not need to be stored in the electrochemical system. In addition, this system overcomes the constraints related to the presence of water, as is the case for alkaline systems.

À titre d'exemple, dans l'article A Polymer Electrolyte-based Rechargeable Lithium/Oxygen Battery (J. Electrochem. Soc, Vol 143, N°1, January 1996) et dans le brevet US5510209, KM Abraham et al. proposent une batterie Lithium-oxygène utilisant un électrolyte solide polymère disposé entre une anode et une cathode. L'électrolyte solide comporte, en particulier, un polymère hôte, par exemple du polyacrylonitrile (PAN), un sel électrolytique tel que LiPF6 et un solvant plastifiant par exemple à base d'au moins un carbonate. L'anode est formée par du lithium ou bien par un alliage composé de lithium et d'un autre métal, tel que l'étain, le plomb, le zinc, l'aluminium et le magnésium. La cathode est, quant à elle, une électrode composite, formée par dépôt, sur une grille en nickel, d'un mélange d'une poudre de carbone de grande surface spécifique et de l'électrolyte polymère. For example, in A Polymer Electrolyte-based Rechargeable Lithium / Oxygen Battery (J. Electrochem Soc, Vol 143, No. 1, January 1996) and in US5510209, KM Abraham et al. propose a lithium-oxygen battery using a polymer solid electrolyte disposed between an anode and a cathode. The solid electrolyte comprises, in particular, a host polymer, for example polyacrylonitrile (PAN), an electrolytic salt such as LiPF 6 and a plasticizing solvent, for example based on at least one carbonate. The anode is formed of lithium or an alloy composed of lithium and another metal, such as tin, lead, zinc, aluminum and magnesium. The cathode is, for its part, a composite electrode, formed by depositing, on a nickel grid, a mixture of a carbon powder of high specific surface area and the polymer electrolyte.

Avec une telle batterie utilisant un électrolyte solide polymère et une cathode composite, la tension de fonctionnement (tension théorique comprise entre 2,91 et 3,1V) est supérieure à celle des batteries métal-air utilisant des électrolytes aqueux. Cependant, la réaction de décharge s'arrête rapidement, car les produits de décharge Li2O et Li2O2, insolubles, se déposent sur la cathode, ce qui compromet la réversibilité des réactions et donc la tenue en cyclage de la batterie. En particulier, les courbes de capacité montrées dans l'article précité d'Abraham et al. ne font état que de trois cycles. With such a battery using a solid polymer electrolyte and a composite cathode, the operating voltage (theoretical voltage between 2.91 and 3.1V) is higher than that of metal-air batteries using aqueous electrolytes. However, the discharge reaction stops rapidly because the insoluble Li 2 O and Li 2 O 2 discharge products are deposited on the cathode, which compromises the reversibility of the reactions and therefore the cycling behavior of the battery. In particular, the capacity curves shown in the aforementioned article by Abraham et al. only report three cycles.

De plus, la présence de lithium métallique à l'anode provoque des risques d'insécurité : corrosion du lithium, feu, courts-circuits internes par croissance dendritique, ... In addition, the presence of lithium metal at the anode causes risks of insecurity: lithium corrosion, fire, internal short circuits by dendritic growth, ...

Malgré ces inconvénients, ce type de batteries reste attractif, car les capacités attendues sont très supérieures à celle des batteries lithium-ion utilisant un électrolyte non aqueux. Despite these drawbacks, this type of battery remains attractive because the expected capacities are much higher than that of lithium-ion batteries using a non-aqueous electrolyte.

Par ailleurs, une excellente capacité de décharge de 2120 mAh.g-' a été obtenue par J. Read ( Ether-based Electrolytes for the Lithium/Oxygen Organic Electrolyte Battery , Journal of The Electrochemical Society, 153 (1) A96-A100 (2006)), en utilisant des électrolytes liquides à base d'éther. J. In addition, an excellent discharge capacity of 2120 mAh · g was obtained by J. Read (Ether-based Electrolytes for the Lithium / Oxygen Organic Electrolyte Battery, Journal of the Electrochemical Society, 153 (1) A96-A100 ( 2006)), using liquid electrolytes based on ether. J.

Read a, en particulier, montré dans son étude que l'un des principaux facteurs limitants d'un système électrochimique Lithium-Air comprenant un électrolyte organique concerne la capacité dudit électrolyte à transporter l'oxygène et plus particulièrement les ions O2"2 et 02-. Dans ledit article, les électrolytes à base d'éther présentent à la fois une bonne stabilité et un très bon taux de transport, en particulier du fait de leur faible viscosité par rapport à celle des électrolytes à base de carbonates, qui présentent une solubilité de l'oxygène équivalente. Read a, in particular, shown in his study that one of the main limiting factors of a Lithium-Air electrochemical system comprising an organic electrolyte concerns the capacity of said electrolyte to transport oxygen and more particularly O2 - 2 and O2 ions. In the said article, the electrolytes based on ether have both a good stability and a very good transport rate, in particular because of their low viscosity compared to that of the carbonate electrolytes, which have a high solubility of the equivalent oxygen.

Takashi Kuboki et al, dans l'article Lithium-Air batteries using hydrophobic room temperarure ionic liquid electrolyte (Journal of Power Sources 146 (2005) 766-769), proposent d'utiliser des électrolytes liquides ioniques hydrophobes, tels que EMITFSI, EMIBETI, MOITFSI, BMINf et BMIPF6, dans une batterie Lithium-Air. La batterie Lithium-Air comporte, en particulier, une cathode, dite cathode à air et comprenant du carbone conducteur, du polytétrafluoroéthylène (PTFE) comme liant et du phthalocyanine de cobalt comme agent catalyseur pour la réaction de réduction de l'oxygène et une anode en lithium. Cette étude a mis en évidence l'obtention d'une très grande capacité (5360mAh.g"1), lorsque la batterie comporte l'électrolyte liquide ionique EMITFSI. Takashi Kuboki et al, in the article Lithium-Air batteries using hydrophobic room temperaride ionic liquid electrolyte (Journal of Power Sources 146 (2005) 766-769), propose using hydrophobic ionic liquid electrolytes, such as EMITFSI, EMIBETI, MOITFSI, BMINf and BMIPF6, in a Lithium-Air battery. The lithium-air battery comprises, in particular, a cathode, called air cathode and comprising conductive carbon, polytetrafluoroethylene (PTFE) as binder and cobalt phthalocyanine as catalyst for the oxygen reduction reaction and anode in lithium. This study has highlighted the achievement of a very large capacity (5360mAh.g "1), when the battery comprises EMITFSI ionic liquid electrolyte.

Enfin, dans le brevet US5510209 déjà cité ci-dessus, K.M Abraham et al. évoquent également la possibilité d'utiliser la cathode composite formée par dépôt, sur une grille en nickel, d'un mélange d'une poudre de carbone de grande surface spécifique et de l'électrolyte polymère utilisé dans les 3o batteries Lithium-Air avec des anodes capables d'insérer le lithium. Finally, in the patent US5510209 already cited above, K.M. Abraham et al. also mention the possibility of using the composite cathode formed by depositing, on a nickel grid, a mixture of a high surface area carbon powder and the polymer electrolyte used in the 3o Lithium-Air batteries with anodes capable of inserting lithium.

Objet de l'invention Object of the invention

L'invention a pour but de proposer un accumulateur au lithium de type Lithium-Air amélioré. The object of the invention is to propose an improved Lithium-Air type lithium battery.

Selon l'invention, ce but est atteint par un accumulateur au lithium comprenant au moins : une anode, - une cathode constituant le siège d'au moins une réaction d'oxydoréduction entre des ions Li+ et l'oxygène et comprenant au moins du carbone et un agent catalyseur de ladite réaction de réduction, et un électrolyte liquide ionique, conducteur d'ions Li+ et d'oxygène, imprégnant un élément séparateur disposé entre l'anode et la cathode, caractérisé en ce que l'anode comporte au moins un matériau actif constituant le siège d'une réaction réversible d'échange des ions Li+.. According to the invention, this object is achieved by a lithium battery comprising at least: an anode, - a cathode constituting the seat of at least one oxidation-reduction reaction between Li + ions and oxygen and comprising at least carbon and a catalyst of said reduction reaction, and an ionic liquid electrolyte, conducting Li + ions and oxygen, impregnating a separating element disposed between the anode and the cathode, characterized in that the anode comprises at least one active material constituting the seat of a reversible Li + ion exchange reaction.

Selon un premier développement de l'invention, le matériau actif de l'anode est formé par un matériau d'insertion et de désinsertion d'ions Li+. Avantageusement, le matériau d'insertion et de désinsertion d'ions Li+ est choisi parmi un carbone lithié, le nitrure de cobalt lithié, le sulfure de titane lithié et l'oxyde de tungstène lithié. According to a first development of the invention, the active material of the anode is formed by an insertion and deinsertion material of Li + ions. Advantageously, the insertion and de-insertion material of Li + ions is chosen from a lithiated carbon, lithiated cobalt nitride, lithiated titanium sulphide and lithiated tungsten oxide.

Selon un second développement de l'invention, le matériau actif de l'anode est un alliage de lithium. Avantageusement, l'alliage de lithium est choisi 25 parmi un alliage de lithium et de silicium et un alliage de lithium et d'étain. According to a second development of the invention, the active material of the anode is a lithium alloy. Advantageously, the lithium alloy is selected from an alloy of lithium and silicon and an alloy of lithium and tin.

Selon un troisième développement de l'invention, le matériau actif de l'anode est un matériau composite formé d'un matériau d'insertion et de désinsertion du lithium et d'un alliage à base de lithium. Avantageusement, le matériau 30 d'insertion et de désinsertion du lithium est du carbone lithié et l'alliage à base de lithium est choisi parmi l'alliage de lithium et de silicium et l'alliage de lithium et d'étain. 5 Description de modes particuliers de réalisation Selon l'invention, une cathode dite cathode à air est associée à une anode comprenant un matériau actif constituant le siège d'une réaction réversible d'échange d'ions Li+ et à un électrolyte liquide ionique conducteur d'ions Li+, pour former un système électrochimique de type accumulateur au lithium. According to a third development of the invention, the active material of the anode is a composite material formed of an insertion and deinsertion material of lithium and a lithium-based alloy. Advantageously, the lithium insertion and deinsertion material 30 is lithiated carbon and the lithium-based alloy is chosen from lithium-silicon alloy and lithium-tin alloy. DESCRIPTION OF SPECIFIC EMBODIMENTS According to the invention, an air cathode cathode is associated with an anode comprising an active material constituting the seat of a reversible Li + ion exchange reaction and an ionic liquid electrolyte conductive. Li + ions, to form an electrochemical system of the lithium accumulator type.

La cathode à air est, plus particulièrement, une électrode poreuse permettant la tenue d'au moins une réaction d'oxydoréduction entre des ions Li+ et de l'oxygène. Elle est, en particulier, formée par un matériau composé de carbone ayant une grande surface spécifique, afin d'assurer la conduction électronique, d'un liant assurant la tenue mécanique de l'ensemble et d'un ou plusieurs catalyseurs de la réaction d'oxydoréduction des ions Li+ et de l'oxygène. The air cathode is, more particularly, a porous electrode allowing the holding of at least one oxidation-reduction reaction between Li + ions and oxygen. It is, in particular, formed by a material composed of carbon having a large specific surface, in order to ensure the electronic conduction, of a binder ensuring the mechanical strength of the assembly and of one or more catalysts of the reaction of oxidation of Li + ions and oxygen.

Le liant est, par exemple, formé d'un ou plusieurs polymères choisis parmi le polyfluorure de vinylidène également connu sous l'acronyme PVDF, le polytétrafluoréthylène (PTFE), le poly(oxyde d'éthylène) également noté POE, la cellulose carboxyméthylique (CMC), caoutchouc nitrile butadiène (NBR) ou le caoutchouc styrène butadiène (SBR). The binder is, for example, formed of one or more polymers chosen from polyvinylidene fluoride also known by the acronym PVDF, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene oxide also known as POE, carboxymethyl cellulose ( CMC), nitrile butadiene rubber (NBR) or styrene butadiene rubber (SBR).

Le carbone de grande surface spécifique est, par exemple, du carbone de type Super P, du carbone, par exemple commercialisé sous la marque Vulcan , du noir de carbone commercialisé sous la marque Ketjenblack , du noir d'acéthylène. Le catalyseur est, par exemple, choisi parmi un métal, tel que le cobalt, le platine, le manganèse ou un oxyde ou un alliage de ces métaux. En30 particulier, le catalyseur peut être, avantageusement, choisi parmi l'oxyde de manganèse, l'oxyde de cobalt, la phthalocyanine de cobalt et leurs mélanges. The high surface area carbon is, for example, Super P type carbon, carbon, for example marketed under the Vulcan brand, carbon black marketed under the Ketjenblack brand, and acetylene black. The catalyst is, for example, selected from a metal, such as cobalt, platinum, manganese or an oxide or an alloy of these metals. In particular, the catalyst may be advantageously selected from manganese oxide, cobalt oxide, cobalt phthalocyanine and mixtures thereof.

Le matériau de la cathode est, de plus, disposé sur un support solide, formé d'une grille métallique collectrice de courant recouverte par un liant polymère perméable à l'oxygène et imperméable à l'eau, tel que le PTFE. La grille est, par exemple, en aluminium. The cathode material is furthermore disposed on a solid support formed of a current-collecting metal grid covered by an oxygen-permeable and water-impermeable polymeric binder, such as PTFE. The grid is, for example, aluminum.

Contrairement à l'art antérieur, le matériau actif de l'anode d'un accumulateur au lithium selon l'invention n'est pas constitué par du lithium métallique. Ainsi, il ne forme pas une source de lithium métallique destiné à subir la réaction d'oxydation (3) mentionnée dans l'art antérieur. Le lithium métallique formant habituellement les anodes des accumulateurs au lithium de type Lithium-Air est, en effet, remplacé par un matériau actif capable d'échanger réversiblement des ions Li+. Unlike the prior art, the active material of the anode of a lithium battery according to the invention is not constituted by lithium metal. Thus, it does not form a source of lithium metal for undergoing the oxidation reaction (3) mentioned in the prior art. The lithium metal usually forming the anodes of Lithium-Air type lithium accumulators is, in fact, replaced by an active material capable of reversibly exchanging Li + ions.

Selon un premier mode de réalisation, le matériau actif de l'anode est constitué par un matériau capable d'insérer et de désinsérer des ions Li+, également appelé matériau d'intercalation des ions Li+ ou matériau d'insertion et désinsertion d'ions Li+. En particulier, le matériau d'insertion et de désinsertion d'ions Li+ est choisi parmi : - du carbone lithié également noté LixC6, qui peut être, par exemple, graphitique ou amorphe, du nitrure de cobalt lithié, également noté Li3_xCoxN, du sulfure de titane lithié, également noté LixTiS2 et l'oxyde de tungstène lithié, également noté LixWO2. Les réactions mises en jeu à l'anode lors de l'insertion et de la désinsertion des ions Li+ dans les matériaux mentionnés ci-dessus sont les suivantes : LixC6 a 6C + xLi+ + xe (4) Li3_xCoxN CoxN + (3-x)Li+ + (3-x)e (5) LixTiS2 e=> TiS2 + xLi+ + xe" (6) Li,,WO2 • WO2 + xLi+ + xe- (7) According to a first embodiment, the active material of the anode is constituted by a material capable of inserting and disinsulating Li + ions, also known as Li + ion intercalation material or Li + ion insertion and de-insertion material. . In particular, the insertion and deinsertion material of Li + ions is chosen from: - lithiated carbon also denoted LixC6, which may be, for example, graphitic or amorphous, lithiated cobalt nitride, also denoted Li3_xCoxN, sulphide lithiated titanium, also noted LixTiS2 and lithiated tungsten oxide, also noted LixWO2. The reactions involved at the anode during the insertion and de-insertion of Li + ions in the materials mentioned above are as follows: LixC6 a 6C + xLi + + xe (4) Li3_xCoxN CoxN + (3-x) Li + + (3-x) e (5) LixTiS2 e => TiS2 + xLi + + xe "(6) Li ,, WO2 • WO2 + xLi + + xe- (7)

Les matériaux d'insertion et de désinsertion d'ions Li+ sont, en général, utilisés dans les accumulateurs au lithium de type Lithium-Ion . Dans ces systèmes, le lithium reste à l'état ionique grâce à l'utilisation d'un composé d'insertion et de désinsertion des ions Li aussi bien à l'électrode négative (en général en graphite) qu'à l'électrode positive (en général en dioxyde de cobalt, manganèse, phosphate de fer). Ainsi, contrairement aux batteries de type Lithium-Air, les accumulateurs de type Lithium-Ion fonctionnent sur 1 o l'échange réversible de l'ion Li+ entre les électrodes positive et négative. Par conséquent, les batteries Li-Ion ne doivent pas être confondues avec un système électrochimique de type Li-Air. The insertion and de-insertion materials of Li + ions are generally used in Lithium-Ion type lithium batteries. In these systems, the lithium remains in the ionic state thanks to the use of an insertion and de-insertion compound of the Li ions both at the negative electrode (generally in graphite) and at the positive electrode. (usually cobalt dioxide, manganese, iron phosphate). Thus, unlike Lithium-Air type batteries, Lithium-Ion-type accumulators operate on the reversible exchange of the Li + ion between the positive and negative electrodes. Therefore, Li-Ion batteries should not be confused with a Li-Air electrochemical system.

Selon un autre mode de réalisation, le matériau actif de l'anode peut être un 15 alliage à base de lithium capable, lors du fonctionnement de l'accumulateur, d'échanger réversiblement des ions Li+. Plus particulièrement, le matériau actif peut être un alliage de lithium et de silicium, également noté LiXSi ou un alliage de lithium et d'étain également noté LiXSn. Les réactions mises en jeu à l'anode lors de l'échange réversible des ions Li+ dans les matériaux 20 mentionnés ci-dessus sont les suivantes : LiXSi = Si + xLi+ + xe (8) LiXSn SN + xLi+ +xe (9) According to another embodiment, the active material of the anode may be a lithium-based alloy capable, during operation of the accumulator, of reversibly exchanging Li + ions. More particularly, the active material may be an alloy of lithium and silicon, also denoted LiXSi or a lithium and tin alloy also denoted LiXSn. The reactions involved at the anode during the reversible exchange of Li + ions in the materials mentioned above are as follows: LiXSi = Si + xLi + + xe (8) LiXSn SN + xLi + + xe (9)

Selon une variante de réalisation, le matériau actif de l'anode peut aussi être 25 constitué par un matériau composite comprenant un matériau d'insertion et désinsertion du lithium et un alliage à base de lithium. En particulier, le matériau actif de l'anode peut être un matériau composite lithié de silicium et de carbone, également noté LiXC6/LiXSi ou un matériau composite lithié d'étain et de carbone également noté LiXC6/LiXSn. Dans ce cas, l'échange 30 réversible des ions Li+ au niveau de l'anode peut se faire avantageusement selon deux modes d'action : l'aptitude d'insertion et de désinsertion des ions Li+ dans du carbone lithié (LiXC6) et l'aptitude d'échange réversible des ions Li+ dans le matériau à base de silicium lithié (LiXSi) ou d'étain lithié (LiXSn) : LiXC6/LiXSi 6C + Si + 2xLi+ + 2xe- (10) LiXC6/LiXSn 6C + Sn + 2xLi+ + 2xe (Il) Préférentiellement, en plus du matériau actif capable d'échanger réversiblement des ions Li+, l'anode d'un accumulateur au lithium selon l'invention comporte, comme la cathode, du carbone permettant d'assurer la conduction électronique. Le carbone est, par exemple, du carbone de type Super P, des fibres de carbone obtenues par croissance en phase vapeur également connues sous le nom anglo-saxon Vapour Grown Carbon Fibers (VGCF) ou des nanotubes de carbone (NTC)... L'anode comprend également un liant assurant la tenue mécanique et formé d'un ou plusieurs polymères, tels que ceux utilisés pour former le liant de la cathode. According to an alternative embodiment, the active material of the anode may also consist of a composite material comprising an insertion and deinsertion material of lithium and a lithium-based alloy. In particular, the active material of the anode may be a lithiated composite material of silicon and carbon, also denoted LiXC6 / LiXSi or a lithiated composite material of tin and carbon also denoted LiXC6 / LiXSn. In this case, the reversible exchange of the Li + ions at the anode can advantageously be carried out according to two modes of action: the insertion and deinsertion ability of the Li + ions in lithiated carbon (LiXC6) and the reversible reversibility of Li + ions in the material based on lithiated silicon (LiXSi) or lithiated tin (LiXSn): LiXC6 / LiXSi 6C + Si + 2xLi + + 2xe- (10) LiXC6 / LiXSn 6C + Sn + 2xLi + + 2xe (II) Preferably, in addition to the active material capable of reversibly exchanging Li + ions, the anode of a lithium battery according to the invention comprises, as the cathode, carbon to ensure electronic conduction . The carbon is, for example, Super P type carbon, carbon fibers obtained by vapor phase growth also known as Vapor Grown Carbon Fibers (VGCF) or carbon nanotubes (CNTs). The anode also comprises a binder ensuring the mechanical strength and formed of one or more polymers, such as those used to form the binder of the cathode.

Enfin, l'électrolyte utilisé dans le système électrochimique selon l'invention est un électrolyte liquide ionique, conducteur d'ions Li+ et d'oxygène imprégnant un élément séparateur disposé entre l'anode et la cathode. L'électrolyte est, en particulier, formé d'un ou plusieurs liquides ioniques, tels que BMITF6, EMITFSI, EMIBETI, MOITFSI et d'un ou plusieurs sels de lithium, tels que LiCIO4, LiBF4, LiAsF6, LiBETI, LiCF3 SO3, LiPF6, LiTFSI. L'élément séparateur est, par exemple et de manière connue, de type Celgard . Finally, the electrolyte used in the electrochemical system according to the invention is an ionic liquid electrolyte, conducting Li + ions and oxygen impregnating a separator element disposed between the anode and the cathode. The electrolyte is, in particular, formed of one or more ionic liquids, such as BMITF6, EMITFSI, EMIBETI, MOITFSI and one or more lithium salts, such as LiCIO4, LiBF4, LiAsF6, LiBETI, LiCF3 SO3, LiPF6. , LiTFSI. The separating element is, for example and in a known manner, Celgard type.

II a été constaté, de manière surprenante et inattendue, qu'un système électrochimique selon l'invention permet d'obtenir des performances électrochimiques supérieures à celles des accumulateurs au lithium. En outre, il permet d'améliorer leur sécurité, car il ne contient pas de lithium métallique. Surprisingly and unexpectedly, it has been found that an electrochemical system according to the invention makes it possible to obtain higher electrochemical performances than those of lithium accumulators. In addition, it improves their safety because it does not contain metallic lithium.

De plus, associer une cathode à air à une anode comprenant un matériau actif capable d'échanger réversiblement des ions Li+, tel qu'un matériau In addition, associating an air cathode with an anode comprising an active material capable of reversibly exchanging Li + ions, such as a material

d'insertion au lithium et/ou un alliage à base de lithium, à un électrolyte liquide ionique n'avait rien d'évident pour l'homme du métier. En effet, l'homme du métier n'était pas incité à réaliser une telle association dans la mesure où un matériau capable d'échanger réversiblement des ions Li+ - diminue la densité d'énergie du système électrochimique dans lequel ils sont utilisés et provoque une perte en énergie massique. En effet, la Demanderesse a observé que la différence de potentiel du système électrochimique employant une anode formée avec un matériau d'insertion et de désinsertion des ions Li+ est un peu plus faible que celle d'un même système électrochimique comprenant une anode en lithium, ce qui diminue la densité d'énergie du système. De plus, pour avoir suffisamment d'ions Li+ à l'anode, la masse de matériau actif nécessaire pour réaliser une anode en matériau d'insertion et de désinsertion des ions Li+ est supérieure à celle nécessaire pour réaliser une anode en lithium, ce qui provoque une perte en énergie massique. insertion of lithium and / or a lithium-based alloy to an ionic liquid electrolyte was not obvious to the skilled person. Indeed, the person skilled in the art was not encouraged to make such an association insofar as a material capable of reversibly exchanging Li + - ions decreases the energy density of the electrochemical system in which they are used and causes a loss of mass energy. Indeed, the Applicant has observed that the potential difference of the electrochemical system employing an anode formed with a material for insertion and deinsertion of Li + ions is a little weaker than that of the same electrochemical system comprising a lithium anode. which decreases the energy density of the system. In addition, in order to have enough Li + ions at the anode, the mass of active material necessary to produce an anode of insertion and de-insertion material of the Li + ions is greater than that required to produce a lithium anode, which causes a loss in mass energy.

À titre d'illustration, une cathode poreuse est formée par un mélange de carbone, de platine et d'un liant de type PTFE, déposé sur une grille en aluminium recouverte de PTFE. La cathode poreuse à air est associée à une anode, comprenant Li,C6 et un mélange de CMC et de NBR, l'ensemble étant déposé sur un collecteur de courant en cuivre. L'électrolyte est un électrolyte liquide constitué du sel de lithium LiTFSI mis en solution dans EMITFSI. II imprègne un séparateur de type Celgard . L'ensemble formé par l'anode, le séparateur et la cathode est scellé dans un emballage souple formé par un empilement de type tricouche Polymère/Aluminium/Polymère, avec une ouverture étanche à l'eau mais perméable à l'oxygène au niveau de la cathode. By way of illustration, a porous cathode is formed by a mixture of carbon, platinum and a binder of PTFE type, deposited on an aluminum grid covered with PTFE. The porous air cathode is associated with an anode, comprising Li, C6 and a mixture of CMC and NBR, the assembly being deposited on a copper current collector. The electrolyte is a liquid electrolyte consisting of lithium salt LiTFSI dissolved in EMITFSI. It impregnates a Celgard separator. The assembly formed by the anode, the separator and the cathode is sealed in a flexible package formed by a three-layer stack Polymer / Aluminum / Polymer, with a watertight but oxygen permeable opening at the level of the cathode.

Claims (12)

Revendications1. Accumulateur au lithium comprenant au moins : une anode, une cathode constituant le siège d'au moins une réaction d'oxydoréduction entre des ions Li+ et l'oxygène et comprenant au moins du carbone et un agent catalyseur de ladite réaction, et un électrolyte liquide ionique, conducteur d'ions Li+ et d'oxygène, imprégnant un élément séparateur disposé entre l'anode et la cathode, caractérisé en ce que l'anode comporte au moins un matériau actif constituant le siège d'une réaction réversible d'échange des ions Li+. Revendications1. Lithium accumulator comprising at least: an anode, a cathode constituting the seat of at least one oxidation-reduction reaction between Li + ions and oxygen and comprising at least carbon and a catalyst for said reaction, and a liquid electrolyte ionic ion-conducting Li + and oxygen, impregnating a separator element disposed between the anode and the cathode, characterized in that the anode comprises at least one active material constituting the seat of a reversible exchange reaction of Li + ions. 2. Accumulateur au lithium selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau actif de l'anode est formé par un matériau d'insertion et de désinsertion d'ions Li+. 2. Lithium accumulator according to claim 1, characterized in that the active material of the anode is formed by an insertion and deinsertion material of Li + ions. 3. Accumulateur au lithium selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau d'insertion et de désinsertion d'ions Li+ est choisi parmi un carbone lithié, le nitrure de cobalt lithié, le sulfure de titane lithié et l'oxyde de tungstène lithié. 3. lithium battery according to claim 2, characterized in that the insertion material and deinsertion Li + ions is selected from a lithiated carbon, lithiated cobalt nitride, lithiated titanium sulfide and tungsten oxide lithium. 4. Accumulateur au lithium selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau actif de l'anode est un alliage de lithium. 4. Lithium battery according to claim 1, characterized in that the active material of the anode is a lithium alloy. 5. Accumulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'alliage de lithium est choisi parmi un alliage de lithium et de silicium et un alliage de lithium et d'étain. 30 5. Accumulator according to claim 4, characterized in that the lithium alloy is selected from a lithium and silicon alloy and an alloy of lithium and tin. 30 6. Accumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau actif de l'anode est un matériau composite formé d'un matériau d'insertion et de désinsertion du lithium et d'un alliage à base de lithium. 1125 6. Accumulator according to claim 1, characterized in that the active material of the anode is a composite material formed of an insertion and deinsertion material of lithium and a lithium-based alloy. 1125 7. Accumulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau d'insertion et de désinsertion du lithium est du carbone lithié et l'alliage à base de lithium est choisi parmi l'alliage de lithium et de silicium et l'alliage de lithium et d'étain. 7. Accumulator according to claim 6, characterized in that the insertion and deinsertion material of lithium is lithiated carbon and the lithium-based alloy is selected from the alloy of lithium and silicon and the alloy of lithium and tin. 8. Accumulateur au lithium selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'anode est composée du matériau actif, d'un agent conducteur électronique et d'un liant. 8. lithium battery according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the anode is composed of the active material, an electronically conductive agent and a binder. 9. Accumulateur au lithium selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'agent catalyseur de la cathode est choisi parmi les métaux cobalt, platine et manganèse, un alliage d'au moins l'un desdits métaux, un oxyde d'au moins l'un desdits métaux et leurs mélanges. 9. Lithium battery according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the catalyst of the cathode is selected from cobalt metals, platinum and manganese, an alloy of at least one of said metals, an oxide of at least one of said metals and mixtures thereof. 10. Accumulateur au lithium selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'agent catalyseur est choisi parmi l'oxyde de manganèse, l'oxyde de cobalt, la phthalocyanine de cobalt et leurs mélanges. 20 10. Lithium accumulator according to claim 9, characterized in that the catalyst is selected from manganese oxide, cobalt oxide, cobalt phthalocyanine and mixtures thereof. 20 11. Accumulateur au lithium selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la cathode comporte en outre un liant perméable à l'oxygène et imperméable à l'eau, déposé sur une grille métallique collectrice de courant. 25 11. lithium battery according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the cathode further comprises an oxygen permeable binder and impermeable to water, deposited on a metal current collector grid. 25 12. Accumulateur au lithium selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'électrolyte liquide est composé d'au moins un liquide ionique et d'au moins un sel de lithium. 15 12. lithium battery according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the liquid electrolyte is composed of at least one ionic liquid and at least one lithium salt. 15
FR0902990A 2009-06-19 2009-06-19 Lithium-air battery for cellular telephone, has anode comprising active material constituting site of reversible ion exchanging reaction, and ionic liquid electrolyte that conducts ions and oxygen and impregnates separating element Pending FR2941091A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0902990A FR2941091A1 (en) 2009-06-19 2009-06-19 Lithium-air battery for cellular telephone, has anode comprising active material constituting site of reversible ion exchanging reaction, and ionic liquid electrolyte that conducts ions and oxygen and impregnates separating element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0902990A FR2941091A1 (en) 2009-06-19 2009-06-19 Lithium-air battery for cellular telephone, has anode comprising active material constituting site of reversible ion exchanging reaction, and ionic liquid electrolyte that conducts ions and oxygen and impregnates separating element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2941091A1 true FR2941091A1 (en) 2010-07-16

Family

ID=41563000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0902990A Pending FR2941091A1 (en) 2009-06-19 2009-06-19 Lithium-air battery for cellular telephone, has anode comprising active material constituting site of reversible ion exchanging reaction, and ionic liquid electrolyte that conducts ions and oxygen and impregnates separating element

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2941091A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013160280A1 (en) 2012-04-25 2013-10-31 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Lithium electrochemical storage battery of the lithium/air type
WO2015044113A1 (en) 2013-09-26 2015-04-02 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Polymer compositions that conduct lithium ions for electrochemical lithium generator

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4803134A (en) * 1987-06-24 1989-02-07 Eltron Research, Inc. High energy density lithium-oxygen secondary battery
JP2005026023A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Toshiba Corp Nonaqueous electrolyte air battery
US20050175894A1 (en) * 2004-02-06 2005-08-11 Polyplus Battery Company Protected active metal electrode and battery cell structures with non-aqueous interlayer architecture
US20060063051A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-23 Jang Bor Z Metal-air battery with ion-conducting inorganic glass electrolyte
US20080176124A1 (en) * 2007-01-18 2008-07-24 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Lithium-air battery
JP2008293678A (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Doshisha Half battery and air secondary battery using the half battery
US20090053594A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Johnson Lonnie G Rechargeable air battery and manufacturing method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4803134A (en) * 1987-06-24 1989-02-07 Eltron Research, Inc. High energy density lithium-oxygen secondary battery
JP2005026023A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Toshiba Corp Nonaqueous electrolyte air battery
US20050175894A1 (en) * 2004-02-06 2005-08-11 Polyplus Battery Company Protected active metal electrode and battery cell structures with non-aqueous interlayer architecture
US20060063051A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-23 Jang Bor Z Metal-air battery with ion-conducting inorganic glass electrolyte
US20080176124A1 (en) * 2007-01-18 2008-07-24 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Lithium-air battery
JP2008293678A (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Doshisha Half battery and air secondary battery using the half battery
US20090053594A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Johnson Lonnie G Rechargeable air battery and manufacturing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
T. KUBOKI ET AL.: "Lithium-air batteries using hydrophobic room temperature ionic liquid electrolyte", JOURNAL OF POWER SOURCES, vol. 146, no. 1-2, 26 August 2005 (2005-08-26), pages 766 - 769, XP025269130, ISSN: 0378-7753, [retrieved on 20050826] *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013160280A1 (en) 2012-04-25 2013-10-31 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Lithium electrochemical storage battery of the lithium/air type
FR2990064A1 (en) * 2012-04-25 2013-11-01 Commissariat Energie Atomique LITHIUM-AIR TYPE ELECTROCHEMICAL ACCUMULATOR
WO2015044113A1 (en) 2013-09-26 2015-04-02 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Polymer compositions that conduct lithium ions for electrochemical lithium generator
US10497973B2 (en) 2013-09-26 2019-12-03 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Polymer compositions that conduct lithium ions for electrochemical lithium generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107078343B (en) Lithium sulfur battery
US9478794B2 (en) Electroactive materials for rechargeable batteries
RU2402842C2 (en) Electrolyte cell and method of its fabrication
US20150093660A1 (en) Three-dimensional carbon foam-supported electrode for metal-air batteries
US9525197B2 (en) Stable non-aqueous electrolyte promoting ideal reaction process in rechargeable lithium-air batteries
US20150050561A1 (en) High voltage lithium ion batteries having fluorinated electrolytes and lithium-based additives
CN103069626B (en) Liquid air electrode for metal-air battery and metal-air battery provided with same
US20150132669A1 (en) Process for producing a carbon-supported manganese oxide catalyst and its use in rechargeable lithium-air batteries
EP2583345A1 (en) Lithium electrochemical accumulator having a bipolar architecture and comprising a specific electrolyte additive
EP2583347B1 (en) Lithium electrochemical accumulator having a bipolar architecture and operating with a lithium-sulphur compound electrode pair
US20130115524A1 (en) Rechargeable electrochemical cells
US12095068B2 (en) Rechargeable non-aqueous lithium-air battery cell comprising a solid organic catalyst
EP3701580B1 (en) Current collector and current collector-electrode assembly for an accumulator operating according to the principle of ion insertion and deinsertion
FR2941091A1 (en) Lithium-air battery for cellular telephone, has anode comprising active material constituting site of reversible ion exchanging reaction, and ionic liquid electrolyte that conducts ions and oxygen and impregnates separating element
ES2374834T3 (en) SULFIDE BATTERY OF LITHIUM AND METHOD TO PRODUCE THE SAME.
WO2019097189A1 (en) Use of a salt mixture as an additive in a lithium-gel battery
EP3297070B1 (en) Lithium battery comprising a negative electrode with improved service life
EP3179550B1 (en) Electrochemical cell for lithium battery comprising an electrode made of a silicon-graphite composite material and a specific electrolyte
EP3714499B1 (en) Use of lithium nitrate as single lithium salt in a gelified lithium battery
US20220367850A1 (en) Cathode with Layers of Anode Reductant and Solid-Electrolyte Interphase
FR3013150A1 (en) ELECTROCHEMICAL CELL COMPRISING TWO ELECTROLYTES AND LITHIUM ACCUMULATOR COMPRISING SUCH AN ELECTROCHEMICAL CELL
TW201327979A (en) Rechargeable electrochemical cells