[go: up one dir, main page]

KR100326468B1 - 리튬 설퍼 전지용 전해액 - Google Patents

리튬 설퍼 전지용 전해액 Download PDF

Info

Publication number
KR100326468B1
KR100326468B1 KR20000042737A KR20000042737A KR100326468B1 KR 100326468 B1 KR100326468 B1 KR 100326468B1 KR 20000042737 A KR20000042737 A KR 20000042737A KR 20000042737 A KR20000042737 A KR 20000042737A KR 100326468 B1 KR100326468 B1 KR 100326468B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lithium
carbonate
electrolyte
component
sulfur
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.)
Expired - Fee Related
Application number
KR20000042737A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020008705A (ko
Inventor
황덕철
최윤석
최수석
이제완
정용주
김주석
Original Assignee
김순택
삼성에스디아이 주식회사
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 김순택, 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 김순택
Priority to KR20000042736A priority Critical patent/KR100326467B1/ko
Priority to KR20000042737A priority patent/KR100326468B1/ko
Priority to JP2001213435A priority patent/JP2002075447A/ja
Priority to US09/910,952 priority patent/US20020102466A1/en
Priority to CN011325267A priority patent/CN1218422C/zh
Priority to EP01117661A priority patent/EP1176659A3/en
Publication of KR20020008705A publication Critical patent/KR20020008705A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100326468B1 publication Critical patent/KR100326468B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • 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
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • 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
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • 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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
    • H01M4/602—Polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • 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
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • 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
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • 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
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
    • H01M6/162—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
    • H01M6/164—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by the solvent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
    • H01M6/162—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
    • H01M6/168—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by additives
    • 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)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은 리튬 설퍼 2차 전지용 전해액에 관한 것으로서, 황화합물을 양극으로 사용하고, 리튬금속 또는 리튬금속의 합금을 음극으로 사용하는 비수용성 리튬 설퍼 2차 전지의 전해액에 있어서, 상기 전해액이 제 1성분으로 벤젠 및 그 유도체를 사용하고, 제 2성분으로 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 설포란(SL), 및 감마부티로락톤(GBL)로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 사용하고, 제 3성분으로 디메틸렌카보네이트(DMC), 에틸렌메틸렌카보네이트(EMC), 디에틸카보네이트(DEC), 메틸프로필카보네이트(MPC), 메틸프로피오네이트(MP), 에틸프로피오네이트(EP), 메틸아세테이트(MA), 에틸아세테이트(EA), 프로필아세테이트(PA), 디메틸에스테르(DME), 1,3-디옥소란, 테트라하이드로퓨란(THF), 및 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-MeTHF)으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 사용하는 3성분계, 및 첨가제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 설퍼 2차 전지용 전해액을 제공함으로써 리튬 설퍼 2차 전지의 수명특성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

리튬 설퍼 전지용 전해액{An Electrolyte for Lithium Sulfur batteries}
본 발명은 첨가제가 첨가된 리튬 설퍼 2차 전지용 전해액에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3성분계 전해액을 사용하는 리튬 설퍼 2차 전지용 전해액에 첨가제를 더욱 첨가함으로써 리튬 설퍼 2차 전지의 수명 특성 및 안정성을 향상시키고자 하는 리튬 설퍼 2차 전지의 전해액에 관한 것이다.
휴대용 전자기기의 급속한 발전에 따라 2차 전지의 수요를 증가시키고 있다. 휴대용 전자기기의 경박단소의 추세에 부응할 수 있는 고 에너지 밀도의 전지의 등장이 지속적으로 요구되고 있으며, 이러한 요구에 부응하기 위해서는 값싸고 안전하고 환경친화적인 면을 만족시키는 전지의 개발이 필요하다.
이러한 요구를 만족시키는 여러 가지 전지들 중에 리튬설퍼전지는 현재까지 개발되고 있는 전지 중 에너지 밀도면에서 가장 유망하며, 리튬의 에너지 밀도는 3830 mAh/g, 황(S8)의 에너지 밀도가 1675 mAh/g으로 사용되는 활물질 자체가 값싸고 환경친화적인 물질이나 아직 이 전지 시스템으로 상용화에 성공한 예는 없는 실정이다.
리튬 설퍼 전지가 상용화될 수 없는 이유는 우선 황을 활물질로 사용하면 투입된 황의 양에 대한 전지 내 전기화학적 산화환원 반응에 참여하는 황의 양을 나타내는 이용율이 낮아 극히 낮은 전지 용량을 나타낸다는 것이다.
또한, 산화환원 반응시에 황의 전해질로의 유출로 야기되는 전지수명의 열화 및 적절한 전해액을 선택하지 못했을 경우 황의 환원물질인 리튬설파이드(Li2S)가 석출되어 더 이상 전기화학반응에 참여하지 못하게 되는 문제점이 있다.
미국특허 제6,030,720호에서는 주용매가 R1(CH2CH2O)nR2(여기에서 n은 2 내지 10이고, R은 알킬 또는 알콕시 그룹), 공용매는 도우너(donor) 넘버가 15 이상인 혼합 용매를 사용한다.
또한, 크라운 에테르(crown ether), 크립탠드(cryptand), 도우너 용매(donor number) 중 적어도 하나를 포함하는 용매를 포함하는 액체 전해액을 사용한다.
그리고, 방전된 후 결과적으로 캐솔라이트(catholyte)가 되는 전해액으로 전지의 세퍼레이션 디스턴스(separation distance)가 400 ㎛ 이하이다.
또한, 미국 특허 제5,961,672호에서는 리튬 금속 음극에 폴리머 필름을 입혀 수명과 안정성을 개선하기 위하여 1M의 LiSO3CF3, 1,3-디옥소란/디그라임/설포란/디메톡시에탄(50/20/10/20)의 비율의 혼합액을 전해액으로 사용한 것을 개시하고 있다.
미국특허 제 5,523179호와 미국특허 제 5,814,420호 및 미국특허 제 6,030,720호에서는 상기의 문제점들을 해결하기 위한 기술적 개선 방향을 제시하고있다.
한편, 리튬 금속을 음극으로 사용함으로써 전지수명의 열화를 해결해야 한다는 문제점이 있다.
상기의 원인으로는 우선 충방전이 진행됨으로 인해 리튬 금속 표면에서 석출되어 성장하는 덴드라이트가 양극표면까지 닿아 전지를 단락시켜 더 이상 전지로서의 기능을 하지 못하게 되며, 또한 리튬표면과 전해액과의 반응으로 야기되는 리튬의 부식으로 전지용량의 감소가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서는 미국특허 제6,017,651호, 미국특허 제6,025,094호 및 미국특허 제5,961,672호 등에서는 리튬전극의 표면에 보호막을 형성하는 기술을 개시하고 있다.
상기의 리튬 보호막이 제대로 작동하기 위한 전제 조건은 리튬 이온의 출입은 자유로워야 하나 리튬과 전해질과의 접촉을 막아야 한다. 그러나, 현재까지 알려진 방법들은 몇 가지 문제점을 안고 있다.
대부분의 리튬 보호막들은 전지가 조립된 후 전해액 중 첨가제와 리튬의 반응에 의해 리튬 보호막이 형성되도록 하고 있으나, 이 방법은 그 막의 형성이 치밀하지 못하여 틈으로 상당량의 전해액이 리튬 금속에 침투해 접촉할 수 있게 된다는 문제점이 있다.
또 한가지 방법으로는 질소 플라즈마를 리튬 표면에서 반응시켜 리튬나이트라이드(Li3N)층을 리튬 표면에 형성시키는 방법이 있으나 이 방법도 그레인 바운더리(grain boundary)를 통한 전해액의 침투가 가능하고, 리튬나이트라이드가 수분에 약해 그 층이 분해되기 쉽고 무엇보다도 포텐셜 윈도우(potential window)가 낮아(0.45 V) 실제로 사용되기 어렵다는 문제점이 있다.
또 다른 방법으로는 LiPON(Litium phosphorus oxynitride)을 리튬표면에 스퍼터링하는 방법에 의해 박막을 입히는 방법이 있다. 그러나, 이 방법에 의해 제조된 LiPON도 다공성이어서 사용하기엔 적합하지 않으며 또 그 방법 자체가 고비용이어서 전지 공정에 불리한 면이 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 충전시 음극 표면에 SEI가 전해액이 분해되면서 생성되어 덴드라이트의 생성을 억제하는 역할을 하고, 음극 표면에서의 부반응을 억제하여 수명향상에 도움을 주므로 음극 표면에 SEI를 형성하는데 도움을 줄 수 잇는 첨가제를 전해액에 첨가하여 전지의 수명을 향상시키고자 함에 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
황화합물을 양극으로 사용하고, 리튬금속 또는 리튬금속의 합금을 음극으로 사용하는 비수용성 리튬 설퍼 2차 전지의 전해액에 있어서,
상기 전해액이 제 1성분으로 벤젠 및 그 유도체를 사용하고, 제 2성분으로 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 설포란(SL), 및 감마부티로락톤(GBL)으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 사용하고, 제 3성분으로 디메틸카보네이트(DMC), 에틸렌메틸렌카보네이트(EMC), 디에틸카보네이트(DEC), 메틸프로필카보네이트(MPC), 메틸프로피오네이트(MP), 에틸프로피오네이트(EP), 메틸아세테이트(MA), 에틸아세테이트(EA), 프로필아세테이트(PA), 디메틸에스테르(DME), 1,3-디옥소란, 테트라하이드로퓨란(THF), 및 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-MeTHF)으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 사용하는 3성분계 전해액, 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 설퍼 2차 전지용 전해액을 제공한다.
이하, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
리튬 설퍼 2차 전지를 충방전하는 경우 전지 수명에 영향을 미치는 요소 중의 하나가 음극인 리튬 금속의 표면에는 덴드라이트가 형성된다. 충방전이 계속되면서 리튬 금속 표면에서 생성되는 덴드라이트는 전지 쇼트의 원인이 될 뿐만 아니라 전지 수명에도 악영향을 미치는데, 리튬 설퍼 2차 전지에서는 충전시 음극 표면에 SEI(Solid Electrolyte Interface)가 전해액이 분해되면서 생성되어 덴드라이트의 생성을 억제하는 역할을 하고 음극 표면에서의 부반을 억제하여 수명 향상에 도움을 준다.
본 발명에서는 음극 표면에 SEI를 형성하는데 도움이 되는 첨가제를 전해액에 첨가하여 수명을 향상시키고자 하는 것으로 SEI의 형성에 도움이 되는 첨가제를 3성분계 전해액에 첨가한다.
상기 첨가제로는 비닐렌 카보네이트(Vinylene Carbonate), 에틸렌 설파이트(Ethylene Sulfite), 및 비스무스 카보네이트(Bismeth Carbonate)로 이루어진 군에서 선택된 첨가제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 첨가제의 양은 무게비로 전해액 조성 전체양에 대하여 0.2 내지 10 %를 사용하는 것이 바람직하다.
첨가제의 양이 0.2 % 이하이면 첨가제의 효과가 미미해서 바람직하지 않고, 10 % 이상이면 첨가제의 가격이 비싸고, 그 효과가 더 좋아지는 것이 아니기 때문에 바람직하지 않다.
한편, 리튬 설퍼 2차 전지는 활성 황(S8), 리튬 설파이드(Li2S), 리튬 폴리설파이드(Li2Sn, n= 2, 4, 6, 8)를 음극으로 사용하고 있으며, 이러한 음극을 잘 용해시키는 전해액을 사용하여야 한다.
황은 비극성 물질이고, 나머지 황의 화합물은 이온성 화합물이기 때문에 이러한 물질을 잘 용해시키기 위해서는 극성이 약한 비양자성 용매와 극성이 강한 비양자성 용매의 혼합 용매를 사용하여야만 한다.
또한, 전해액은 고온 특성 및 저온 특성이 우수해야 하기 때문에 어는점이 낮아야 하고, 끓는점이 높아야 할 뿐 아니라, 리튬염에 대한 용해도가 우수하고 이온 전도성이 우수해야 한다.
일반적으로 상기의 조건을 만족할 수 있는 단일 용매는 거의 찾기 어렵기 때문에 보통 2 내지 4종의 혼합 용매를 사용한다.
본 발명에서는 3종의 혼합 용매인 3성분계를 사용한다.
제 1성분으로는 비극성의 황(S8)을 잘 녹일 수 있는 벤젠 및 그 유도체를 사용하는 것이 바람직하다.
제 2성분으로는 이온성 화합물인 리튬 설파이드(Li2S), 리튬 폴리설파이드(Li2Sn, n= 2, 4, 6, 8)를 잘 녹이기 위해서는 유전 상수가 큰 용매를 사용한다. 본 발명에서는 유전 상수가 85.1인 에틸렌카보네이트, 69인 프로필렌카보네이트 및 43.3인 설포란(sulfolane)을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 제 3성분으로는 제 2성분인 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 및 설포란(sulfolane)의 점성도가 크기 때문에 이를 완화시켜 주기 위해서 디메틸카보네이트(DMC), 에틸렌메틸렌카보네이트(EMC), 디에틸카보네이트(DEC), 메틸프로필카보네이트(MPC), 메틸프로피오네이트(MP), 에틸프로피오네이트(EP), 메틸아세테이트(MA), 에틸아세테이트(EA), 프로필아세테이트(PA), 디메틸에스테르(DME), 1,3-디옥소란(DOXL), 테트라하이드로퓨란(THF), 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-MeTHF)으로 이루어진 군에서 선택되는 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제 1성분은 5 내지 30 %을 사용하는 것이 바람직하다. 제 1성분이 5 % 이하를 사용하면, 황에 대한 용해도가 뛰어난 반면, 리튬(폴리)설파이드(Li2Sn; n = 8,6,4,2,1)에 대한 용해도는 뛰어나지 못하기 때문에 바람직하지 않고, 충방전이 진행되면서 나타나는 화학종은 6가지가 되는데 그중 황은 극성이 작고, 5 개종의 리튬폴리설파이드는 극성이 큰 이온화합물이므로 황에 대한 용해도가 뛰어안 1성분은 2성분에 비해서 적은 양을 사용하는 것이 전체적인 용해도면에서 충방전에 바람직하기 때문에 30 % 정도 이내로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제 2성분은 20 내지 50 %를 사용하는 것이 바람직하며, 제 3성분은 20 내지 50 %로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 2성분과 3성분은 점성도와 유전율 상수의 관계로 설명될 수 있다. 상기 2성분은 극성이 커서 전해액으로는 아주 좋은 조건이 되지만 점도가 크다는 약점이 있고 상기 3성분은 극성은 그다지 크지 않지만 점도가 낮다는 장점이 있다. 따라서 2성분을 과도하게 사용해도 곤란하고 3성분을 과도하게 사용해도 곤란하다.
2성분과 3성분은 비율은 보통 1:1정도가 적당하다. 이는 실험적인 결론으로써, 예를 들어서 2성분을 50 % 이상 사용하면 방전량이 급감하는 현상이 발생한다. 특히 2성분 중에서 PC를 제외한 나머지 성분은 상온에서 고체이므로 점성도가 크기 때문이다. 특히 2성분은 세퍼레이터에 함침이 안되는 경향이 있다. 이 또한 2성분이 50 % 이상 사용되면 방전량이 감소하는 이유중의 하나가 될 수도 있다.
상기 음극 활물질로는 금속 전극, 리튬 금속의 합금 또는 리튬/비활성 황의 복합 전극을 사용하는 것이 바람직하며, 양극 활물질로는 단체황, 고체 Li2Sn(n≥1), Li2Sn(n≥1)이 용해된 캐솔라이트(catholyte), 유기 황, 및 탄소-황 복합 폴리머((C2Sx)n: x= 2.5 내지 50, n≥2)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 활물질을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 제시한다. 다만, 하기하는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시되는 것일 뿐 본 발명이 하기하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
전지의 제조(실시예 및 비교예의 내용 확인 요망)
실시예 1 내지 4 및 비교예 1
60 %의 단체 황, 20 %의 슈퍼-P, 20 %의 폴리(비닐 아세테이트)를 아세토니트릴 용매에서 혼합하여 슬러리가 완전히 섞일 때까지 섞은후 이 슬러리를 카본이 코팅된 Al 전류 집전체에 코팅하였다. 코팅된 양극판을 조립하기 전에 12시간 이상 진공 하에서 건조하였다. 양극판과 진공 건조된 세퍼레이터를 글로브 박스로 옮겼다. 양극판 위에 1 M 농도의 LiSO3CF3를 염으로 사용하는 여러 가지 종류의 전해액을 적당량 떨어뜨렸다. 세퍼레이터를 그 위에 놓았다. 하기 표 1의 조성과 같은 실시예 1 내지 4, 비교예 1, 2의 첨가제가 첨가된 전해액과 첨가제가 첨가되지 않은 전해액을 조금 더 가하였다. 그 위에 리튬 전극을 얹었다. 조립된 전지를 상온에서 24시간 숙성한 후 컷-오프 전압이 1.5 내지 2.8 V의 조건으로 0.1 C 1회 충방전, 0.2 C 3회 충방전, 0.5 C 5회 충방전, 1.0 C 100회 충방전을 실시하였다. 본 실시예 및 비교예에서 사용된 전해액의 조성과 충방전 실시 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1
수명특성(100회)/초기 % 초기 방전 용량 mAh/g 비 고
1,3-디옥소란/디그라임/설포란/디메톡시에탄(50/20/10/20), VC(2 중량%) 55 568 실시예 1
2-MeTHF/EC/DMC(20/40/40), VC(2 중량%) 60 632 실시예 2
2-MeTHF/EC/DMC(20/40/40), ES(2 중량%) 59 640 실시예 3
2-MeTHF/EC/DMC(20/40/40), BC(2 중량%) 52 625 실시예 4
1,3-디옥소란/디그라임/설포란/디메톡시에탄(50/20/10/20) 44 571 비교예 1
2-MeTHF/EC/DMC(20/40/40) 49 635 비교예 2
실시예 1과 비교예 1을 실시예 2 내지 4와 비교예 2를 비교하면 초기방전용량은 첨가제로 인한 증가는 나타나지 않았다. 이는 첨가제가 SEI(Solid Electrolyte Interface) 형성으로 인한 수명 증대의 효과만 있다는 것을 알 수 있고, 용량을 증대하기 위해서는 전해액의 조성에 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.
리튬 설퍼 2차 전지의 수명은 첨가제를 넣을 경우 44 %에서 55 %로 11 % 정도 증가하였고(실시예 1과 비교예 1 비교), 비교예 2와 실시예 2 내지 4를 비교하면 49 %에서 52 내지 60 %로 첨가제의 종류에 따라 작게는 3 %, 크게는 11 %의 수명증가를 보여주었다.
이는 실시예 1 내지 4의 전해액 첨가제가 충전시 리튬 표면에 SEI를 형성하여 덴드라이트의 형성을 억제하고, 리튬 표면에서의 부반응을 억제하였기 때문으로 판단된다.
리튬-이온 전지에서도 효과가 입증된 VC를 비롯해서 ES(Ethylene Sulfide)도수명향상에 큰 효과가 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 첨가제가 첨가된 전해액을 사용하여 제조된 리튬 설퍼 2차 전지는 초기 방전 용량 및 수명특성이 향상되었음을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 황화합물을 양극으로 사용하고, 리튬금속 또는 리튬금속의 합금을 음극으로 사용하는 비수용성 리튬 설퍼 2차 전지의 전해액에 있어서,
    상기 전해액이 제 1성분으로 벤젠 및 그 유도체를 사용하고, 제 2성분으로 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 설포란(SL), 및 감마부티로락톤(GBL)로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 사용하고, 제 3성분으로 디메틸렌카보네이트(DMC), 에틸렌메틸렌카보네이트(EMC), 디에틸카보네이트(DEC), 메틸프로필카보네이트(MPC), 메틸프로피오네이트(MP), 에틸프로피오네이트(EP), 메틸아세테이트(MA), 에틸아세테이트(EA), 프로필아세테이트(PA), 디메틸에스테르(DME), 1,3-디옥소란, 테트라하이드로퓨란(THF), 및 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-MeTHF)으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 사용하는 3성분계 전해액, 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 설퍼 2차 전지용 전해액.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1성분이 5 내지 30 %이고, 제 2성분은 20 내지 50 %이며, 제 3성분은 20 내지 50 %의 비율로 혼합된 전해액.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전해염이 리튬헥사플루오르포스페이트(lithium hexafluorophosphate,LiPF6), 리튬테트라플루오르보레이트(LiBF4), 리튬헥사플루오르아르센네이트(LiAsF6), 리튬퍼클로레이트(LiClO4), 리튬 트리플로오로메탄술포닐 이미드(LiN(CF3SO2)2) 및 리튬트리플루오르설포네이트(CF3SO3Li)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질인 전해액.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전해염의 농도가 0.5 내지 2.0 M인 전해액.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 음극 활물질이 금속 전극, 리튬 금속의 합금 또는 리튬/비활성 황의 복합 전극을 사용하는 것인 전해액.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 양극 활물질이 단체황, 고체 Li2Sn(n≥1), Li2Sn(n≥1)이 용해된 캐솔라이트(catholyte), 유기 황, 및 탄소-황 복합 폴리머((C2Sx)n: x= 2.5 내지 50, n≥2)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 활물질을 사용하는 것인 전해액.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 첨가제가 비닐렌 카보네이트(Vinylene Carbonate), 에틸렌 설파이트(Ethylene Sulfite) 및 비스무스 카보네이트(Bismuth Carbonate)로 이루어진 군에서 선택된 것인 전해액.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 첨가제의 양이 전해액 전체에 대하여 0.2 내지 10 %인 전해액.
  9. 제 1항의 전해액을 사용하여 제조된 것을 특징으로 하는 리튬 설퍼 2차 전지.
KR20000042737A 2000-07-25 2000-07-25 리튬 설퍼 전지용 전해액 Expired - Fee Related KR100326468B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20000042736A KR100326467B1 (ko) 2000-07-25 2000-07-25 리튬 설퍼 전지용 전해액
KR20000042737A KR100326468B1 (ko) 2000-07-25 2000-07-25 리튬 설퍼 전지용 전해액
JP2001213435A JP2002075447A (ja) 2000-07-25 2001-07-13 リチウムサルファ電池用電解液及びこれを含むリチウムサルファ電池
US09/910,952 US20020102466A1 (en) 2000-07-25 2001-07-24 Electrolyte for a lithium-sulfur battery and a lithium-sulfur battery using the same
CN011325267A CN1218422C (zh) 2000-07-25 2001-07-25 用于锂硫电池的电解液以及包括这种电解液的锂硫电池
EP01117661A EP1176659A3 (en) 2000-07-25 2001-07-25 Electrolyte for a lithium-sulfur battery and a lithium-sulfur battery using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20000042736A KR100326467B1 (ko) 2000-07-25 2000-07-25 리튬 설퍼 전지용 전해액
KR20000042737A KR100326468B1 (ko) 2000-07-25 2000-07-25 리튬 설퍼 전지용 전해액

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020008705A KR20020008705A (ko) 2002-01-31
KR100326468B1 true KR100326468B1 (ko) 2002-02-28

Family

ID=26638246

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20000042737A Expired - Fee Related KR100326468B1 (ko) 2000-07-25 2000-07-25 리튬 설퍼 전지용 전해액
KR20000042736A Expired - Fee Related KR100326467B1 (ko) 2000-07-25 2000-07-25 리튬 설퍼 전지용 전해액

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20000042736A Expired - Fee Related KR100326467B1 (ko) 2000-07-25 2000-07-25 리튬 설퍼 전지용 전해액

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20020102466A1 (ko)
EP (1) EP1176659A3 (ko)
JP (1) JP2002075447A (ko)
KR (2) KR100326468B1 (ko)
CN (1) CN1218422C (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017099420A1 (ko) 2015-12-08 2017-06-15 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR20170067648A (ko) 2015-12-08 2017-06-16 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR20180057437A (ko) 2016-11-22 2018-05-30 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
US12183889B2 (en) 2020-04-14 2024-12-31 Lg Energy Solution, Ltd. Lithium-sulfur battery electrolyte and lithium-sulfur battery comprising same

Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7807300B2 (en) 2006-01-31 2010-10-05 Medtronic, Inc. Resistance-stabilizing additives for electrolyte
WO2003077350A1 (fr) * 2002-03-08 2003-09-18 Mitsubishi Chemical Corporation Electrolyte non aqueux et accumulateur lithium-ions contenant un tel electrolyte
KR100458568B1 (ko) * 2002-04-03 2004-12-03 삼성에스디아이 주식회사 리튬 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 전지
CN100585935C (zh) 2002-07-15 2010-01-27 宇部兴产株式会社 非水电解液和锂电池
KR20040036817A (ko) * 2002-10-25 2004-05-03 한국전기연구원 리튬이차전지
KR100472512B1 (ko) 2002-11-15 2005-03-11 삼성에스디아이 주식회사 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
KR100490626B1 (ko) * 2002-12-27 2005-05-17 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US20040161671A1 (en) * 2003-02-13 2004-08-19 Medtronic, Inc. Liquid electrolyte for an electrochemical cell
JP2004281218A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Yuasa Corp 非水電解質及び非水電解質電池
US20050014070A1 (en) * 2003-03-17 2005-01-20 Palanisamy Thirumalai G. Nonaqueous electrolyte
JP4417676B2 (ja) * 2003-09-18 2010-02-17 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
KR100592248B1 (ko) * 2003-10-24 2006-06-23 삼성에스디아이 주식회사 유기 전해액 및 이를 이용한 리튬 전지
TWI302760B (en) 2004-01-15 2008-11-01 Lg Chemical Ltd Electrochemical device comprising aliphatic nitrile compound
JP4157056B2 (ja) * 2004-02-23 2008-09-24 三星エスディアイ株式会社 ゲルポリマー電解質およびリチウム二次電池
RU2321104C2 (ru) * 2004-12-02 2008-03-27 Оксис Энерджи Лимитед Электролит для литий-серных аккумуляторов и литий-серные аккумуляторы, в которых используется этот электролит
WO2006059085A1 (en) * 2004-12-02 2006-06-08 Oxis Energy Limited Electrolyte for lithium-sulphur batteries and lithium-sulphur batteries using the same
JP5466364B2 (ja) * 2004-12-02 2014-04-09 オクシス・エナジー・リミテッド リチウム・硫黄電池用電解質及びこれを使用するリチウム・硫黄電池
KR101191636B1 (ko) * 2005-02-28 2012-10-18 삼성에스디아이 주식회사 리튬 전지용 전해질 및 그를 포함하는 리튬 전지
GB2424511B (en) * 2005-03-22 2007-01-24 Intellikraft Ltd Lithium sulphide battery and method of producing the same
EP1867000B1 (en) * 2005-03-22 2011-10-05 Oxis Energy Limited Lithium sulphide battery and method of producing the same
KR100812056B1 (ko) 2005-10-24 2008-03-07 주식회사 엘지화학 레독스 셔틀제의 수명 감소 억제제, 이를 포함하는 비수전해액 및 이차전지
JP4963186B2 (ja) * 2006-03-31 2012-06-27 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
GB0615870D0 (en) * 2006-08-10 2006-09-20 Oxis Energy Ltd An electrolyte for batteries with a metal lithium electrode
KR101020346B1 (ko) * 2007-09-12 2011-03-08 주식회사 엘지화학 비수 전해액 리튬 이차전지
GB0808059D0 (en) * 2008-05-02 2008-06-11 Oxis Energy Ltd Rechargeable battery with negative lithium electrode
US8993177B2 (en) * 2009-12-04 2015-03-31 Envia Systems, Inc. Lithium ion battery with high voltage electrolytes and additives
EP2605324B1 (en) 2010-08-13 2018-10-03 LG Chem, Ltd. Non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery, and lithium secondary battery comprising same
CN103270385B (zh) * 2010-11-08 2016-08-10 达纳加拿大公司 双基板油冷却器构造
CN102544570A (zh) * 2010-12-31 2012-07-04 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 一种含氟磺酰亚胺锂的非水电解质溶液的锂硫电池
KR102193243B1 (ko) * 2011-04-11 2020-12-28 미쯔비시 케미컬 주식회사 플루오로술폰산리튬의 제조 방법, 플루오로술폰산리튬, 비수계 전해액, 및 비수계 전해액 2 차 전지
KR101335467B1 (ko) * 2011-07-12 2013-11-29 솔브레인 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
EP2629352A1 (en) 2012-02-17 2013-08-21 Oxis Energy Limited Reinforced metal foil electrode
US9023518B2 (en) 2012-09-14 2015-05-05 Eaglepicher Technologies, Llc Lithium—sulfur battery with performance enhanced additives
KR20140094959A (ko) 2013-01-23 2014-07-31 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
ES2546609T3 (es) 2013-03-25 2015-09-25 Oxis Energy Limited Un método para cargar una celda de litio-azufre
EP2784850A1 (en) 2013-03-25 2014-10-01 Oxis Energy Limited A method of cycling a lithium-sulphur cell
EP2784852B1 (en) 2013-03-25 2018-05-16 Oxis Energy Limited A method of charging a lithium-sulphur cell
US10411299B2 (en) 2013-08-02 2019-09-10 Zenlabs Energy, Inc. Electrolytes for stable cycling of high capacity lithium based batteries
GB2517228B (en) 2013-08-15 2016-03-02 Oxis Energy Ltd Laminate cell
JP2015115209A (ja) * 2013-12-12 2015-06-22 株式会社アルバック リチウム硫黄二次電池
KR20160100958A (ko) 2013-12-17 2016-08-24 옥시스 에너지 리미티드 리튬-황 셀용 전해질
CN103985902A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 北京理工大学 一种用去溶剂化胶态电解液改善锂硫电池性能的方法
CN106537660B (zh) 2014-05-30 2020-08-14 奥克斯能源有限公司 锂硫电池
US10084204B2 (en) 2014-07-21 2018-09-25 GM Global Technology Operations LLC Electrolyte solution and sulfur-based or selenium-based batteries including the electrolyte solution
US9954229B2 (en) * 2014-10-31 2018-04-24 Battelle Memorial Institute Electrolyte for stable cycling of high-energy lithium sulfur redox flow batteries
CN104659410A (zh) * 2015-02-26 2015-05-27 广东烛光新能源科技有限公司 锂硫电池及其制备方法
KR102006721B1 (ko) * 2015-06-22 2019-08-02 주식회사 엘지화학 리튬 이차 전지용 전극, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 전극 조립체, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP6589440B2 (ja) * 2015-07-30 2019-10-16 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電池
KR102050837B1 (ko) 2016-02-03 2019-12-03 주식회사 엘지화학 리튬-설퍼 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지
KR102069836B1 (ko) * 2016-03-03 2020-01-23 주식회사 엘지화학 리튬-설퍼 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지
CN106252726B (zh) * 2016-10-11 2019-05-10 中国人民解放军国防科学技术大学 一种含有硫化物增溶剂的锂硫电池用电解液
CN106450455B (zh) * 2016-10-20 2018-12-21 重庆工业职业技术学院 一种高效锂硫电池添加剂
US10707530B2 (en) 2017-08-15 2020-07-07 GM Global Technology Operations LLC Carbonate-based electrolyte system improving or supporting efficiency of electrochemical cells having lithium-containing anodes
US10511049B2 (en) 2017-08-15 2019-12-17 GM Global Technology Operations LLC Electrolyte system including alkali metal bis(fluorosulfonyl)imide and dimethyoxyethane for improving anodic stability of electrochemical cells
JP6939307B2 (ja) * 2017-09-19 2021-09-22 トヨタ自動車株式会社 水系リチウムイオン二次電池、負極活物質複合体の製造方法及び水系リチウムイオン二次電池の製造方法
KR102268180B1 (ko) * 2017-11-08 2021-06-22 주식회사 엘지화학 리튬-황 전지용 전해질 복합체, 이를 포함하는 전기화학소자 및 그 제조방법
CN108336405A (zh) * 2017-12-18 2018-07-27 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂硫电池功能电解液及其制备方法
US11114696B2 (en) 2017-12-28 2021-09-07 GM Global Technology Operations LLC Electrolyte system for lithium-chalcogen batteries
CN110176632A (zh) * 2018-02-20 2019-08-27 三星Sdi株式会社 用于锂二次电池的非水电解质和具有其的锂二次电池
US10938070B2 (en) * 2018-02-20 2021-03-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte solution for rechargeable battery, rechargeable battery having the same and method of preparing the same
KR20190125740A (ko) 2018-04-30 2019-11-07 주식회사 엘지화학 리튬-황 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR20210089713A (ko) 2018-11-06 2021-07-16 퀀텀스케이프 배터리, 인코포레이티드 캐소드액 첨가제 및 리튬-스터핑된 가넷 분리막을 갖는 전기화학 셀
EP3914553B1 (en) * 2019-01-25 2023-08-09 Solid Power, Inc. Solid electrolyte material synthesis method
US11973178B2 (en) 2019-06-26 2024-04-30 Ionblox, Inc. Lithium ion cells with high performance electrolyte and silicon oxide active materials achieving very long cycle life performance
CN110444812B (zh) * 2019-07-01 2021-03-12 合肥工业大学 一种电解液和包括其的锂硫电池
CN114450820B (zh) * 2019-09-30 2024-05-28 株式会社村田制作所 二次电池
WO2021090666A1 (ja) * 2019-11-05 2021-05-14 学校法人関西大学 電解液、リチウム硫黄二次電池及びモジュール
CN111293349B (zh) * 2020-02-19 2021-07-02 江西迪比科股份有限公司 一种锂离子电池的化成方法
CN111540955A (zh) * 2020-04-23 2020-08-14 华南理工大学 一种安全电解液及制得的金属-硫电池
JP7553044B2 (ja) * 2020-05-08 2024-09-18 株式会社日立製作所 非水電解液、半固体電解質層、二次電池用シート及び二次電池
CN113851723B (zh) * 2020-06-28 2023-01-17 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种电解液及金属-硫电池
US12355079B2 (en) 2020-07-02 2025-07-08 Ionblox, Inc. Lithium ion cells with silicon based active materials and negative electrodes with water-based binders having good adhesion and cohesion
US20230133857A1 (en) * 2020-10-29 2023-05-04 Lg Energy Solution, Ltd. Lithium-sulfur secondary battery comprising electrolyte containing s-o-based cyclic compound
CN112490405A (zh) * 2020-12-01 2021-03-12 西安建筑科技大学 一种锂硫电池凝胶态正极及其制备方法
EP4307405A4 (en) * 2021-04-28 2024-09-04 GS Yuasa International Ltd. ELECTRICITY STORAGE ELEMENT WITH ANHYDROUS ELECTROLYTE
KR20230018795A (ko) * 2021-07-30 2023-02-07 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬-황 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
US20250006995A1 (en) 2021-11-30 2025-01-02 Quantumscape Battery, Inc. Catholytes for a solid-state battery
MX2024006697A (es) 2021-12-17 2024-06-19 Quantumscape Battery Inc Materiales catodicos con especies superficiales de oxido.

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4737424A (en) * 1985-11-01 1988-04-12 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Secondary lithium battery
US4670363A (en) * 1986-09-22 1987-06-02 Duracell Inc. Non-aqueous electrochemical cell
EP0508689B1 (en) * 1991-04-05 2000-01-26 Sharp Kabushiki Kaisha Secondary battery
US5961672A (en) * 1994-02-16 1999-10-05 Moltech Corporation Stabilized anode for lithium-polymer batteries
FR2719161B1 (fr) * 1994-04-22 1996-08-02 Accumulateurs Fixes Générateur électrochimique rechargeable au lithium à anode de carbone.
US6025094A (en) * 1994-11-23 2000-02-15 Polyplus Battery Company, Inc. Protective coatings for negative electrodes
US5814420A (en) * 1994-11-23 1998-09-29 Polyplus Battery Company, Inc. Rechargeable positive electrodes
US5523179A (en) * 1994-11-23 1996-06-04 Polyplus Battery Company Rechargeable positive electrode
US6017651A (en) * 1994-11-23 2000-01-25 Polyplus Battery Company, Inc. Methods and reagents for enhancing the cycling efficiency of lithium polymer batteries
US6030720A (en) * 1994-11-23 2000-02-29 Polyplus Battery Co., Inc. Liquid electrolyte lithium-sulfur batteries
JPH0963643A (ja) * 1995-06-14 1997-03-07 Furukawa Battery Co Ltd:The リチウム二次電池
CA2156800C (en) * 1995-08-23 2003-04-29 Huanyu Mao Polymerizable aromatic additives for overcharge protection in non-aqueous rechargeable lithium batteries
JP3546566B2 (ja) * 1995-10-27 2004-07-28 ソニー株式会社 非水電解液二次電池
US5712057A (en) * 1995-12-08 1998-01-27 Mitsubishi Chemical Corporation Poly-sulfide and carbon electrode material and associated process
US5882812A (en) * 1997-01-14 1999-03-16 Polyplus Battery Company, Inc. Overcharge protection systems for rechargeable batteries
WO1999028987A1 (en) * 1997-12-02 1999-06-10 Sri International Fire-resistant gas generating battery electrolytes
JP4042083B2 (ja) * 1998-09-03 2008-02-06 宇部興産株式会社 非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池
US6225002B1 (en) * 1999-02-05 2001-05-01 Polyplus Battery Company, Inc. Dioxolane as a proctector for lithium electrodes
KR100326466B1 (ko) * 2000-07-25 2002-02-28 김순택 리튬 설퍼 전지용 전해액

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017099420A1 (ko) 2015-12-08 2017-06-15 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR20170067648A (ko) 2015-12-08 2017-06-16 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
US11631898B2 (en) 2015-12-08 2023-04-18 Lg Energy Solution, Ltd. Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR20180057437A (ko) 2016-11-22 2018-05-30 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
US12183889B2 (en) 2020-04-14 2024-12-31 Lg Energy Solution, Ltd. Lithium-sulfur battery electrolyte and lithium-sulfur battery comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
CN1218422C (zh) 2005-09-07
US20020102466A1 (en) 2002-08-01
JP2002075447A (ja) 2002-03-15
KR20020008704A (ko) 2002-01-31
KR100326467B1 (ko) 2002-02-28
EP1176659A2 (en) 2002-01-30
KR20020008705A (ko) 2002-01-31
EP1176659A3 (en) 2006-05-31
CN1335653A (zh) 2002-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100326468B1 (ko) 리튬 설퍼 전지용 전해액
KR100326466B1 (ko) 리튬 설퍼 전지용 전해액
US20110179636A1 (en) Intercalation anode protection for cells with dissolved lithium polysulfides
KR100428615B1 (ko) 리튬 이차 전지용 전해액
EP1304759A1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary cell
KR100326461B1 (ko) 리튬 이차 전지용 전해액
KR20040037053A (ko) 팽윤억제용 리튬이차전지 전해액
KR100373835B1 (ko) 리튬 설퍼 2차 전지
KR100592248B1 (ko) 유기 전해액 및 이를 이용한 리튬 전지
KR100354228B1 (ko) 수명특성이 개선된 리튬 설퍼 2차 전지
KR20220124870A (ko) 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 이차전지
KR100330151B1 (ko) 리튬 이차 전지용 전해액
KR100370384B1 (ko) 리튬 전지용 비수전해액
KR100328153B1 (ko) 전지용 비수전해액
KR100328152B1 (ko) 전지용 비수전해액
KR100346552B1 (ko) 리튬 설퍼 2차 전지
KR100412527B1 (ko) 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR100412524B1 (ko) 비수성 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR100370385B1 (ko) 리튬 전지용 비수전해액
KR100417084B1 (ko) 새로운 전해액 첨가제와 이를 이용하는 리튬 이온 전지
KR100370383B1 (ko) 리튬 전지용 비수 전해액
CN119069795A (zh) 一种锂离子电池硅碳负极用fec类电解液
JPH065309A (ja) 電池用電解液溶媒及びそれを用いた電池用電解液
KR20010055830A (ko) 전지용 비수전해액
KR20050090878A (ko) 리튬 이온 2차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20000725

PA0201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20020129

PG1501 Laying open of application
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20020218

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20020219

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20050128

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20060127

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070125

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20070125

Start annual number: 6

End annual number: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee