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CN118401470A - 包含双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐的组合物 - Google Patents

包含双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐的组合物 Download PDF

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CN118401470A
CN118401470A CN202380014017.XA CN202380014017A CN118401470A CN 118401470 A CN118401470 A CN 118401470A CN 202380014017 A CN202380014017 A CN 202380014017A CN 118401470 A CN118401470 A CN 118401470A
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CN
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composition
comp
salt
carbonate
methyl
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CN202380014017.XA
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E·施密特
N·罗克斯
F·巴特
E·德里恩
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French Special Operations Co
Original Assignee
French Special Operations Co
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Publication date
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Abstract

本发明涉及一种包含双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐的组合物以及这样的组合物在电池电解质中的用途。

Description

包含双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐的组合物
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2022年11月24日在欧洲以号22209474.0提交的优先权,出于所有目的将此申请的全部内容通过援引并入本申请。
技术领域
本发明涉及一种包含双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐的组合物以及这样的组合物在电池电解质中的用途。
背景技术
双(氟磺酰基)亚胺及其盐、特别是双(氟磺酰基)亚胺的锂盐(LiFSI)是多个技术领域中、包括在电池电解质中的有用的化合物。
本领域中已经描述了用于制造LiFSI的几种方法。在这些描述的不同技术中,大多数使用在溶剂中用氟化剂进行氟化反应。
本领域中也做出了许多努力来改进产生LiFSI的中间体化合物的制造方法,特别是在纯度、产量和成本降低方面。
US2014/0075746(以法国阿科玛公司(Arkema France)的名义)披露了一种制备具有下式的双(磺酸根基)亚胺盐的方法:
(III)(SO3 -)-N--(SO3 -)3C+
其中C+表示单价阳离子,
该方法包括使具有下式的氨基-磺酸:
(I)HO-SO2-NH2
与具有下式的卤基-磺酸反应:
(II)HO-SO2-X
其中X表示卤原子,
并且该方法包括与碱的反应,该碱是与阳离子C+形成的盐。
根据这样的方法的实施例,在第一碱的存在下进行具有式(I)和(II)的化合物之间的反应,以提供具有下式的双(磺酰基)亚胺:
(IV)HO-SO2-NH-SO2-OH
其然后与第二碱反应,该第二碱是与阳离子C+形成的盐,以提供上文具有式(III)的化合物。
将由此获得的具有式(III)的化合物在水或其他极性溶剂如醇中进一步纯化。
US2017/0204124(以中央玻璃株式会社(Central Glass Company Limited)的名义)披露了一种离子络合物,据说该离子络合物有助于非水性电解质电池的高温耐久性。除其他外,该专利文件披露了具有下式的化合物:
(12)
(16)
其中
X2和X3独立地是氟原子、或选自烷基、烯基、芳基等的基团,并且M2和M3是质子、金属阳离子或鎓阳离子。
US2020/0328474(以中央玻璃株式会社的名义)进一步披露了离子络合物,其除其他外含有具有下式的化合物:
(II-3)
(II-8)
其中Z2、Z3和Z5中的每一个可以是氟原子,并且B+、C+和D+各自是质子、金属离子或鎓离子。
本领域中已知包含双(氟磺酰基)亚胺的电解质组合物纯度的重要性。
例如,EP 3316381(日本触媒株式会社(Nippon Shokubai))披露了一种以降低的浊度为特征的液体导电材料以及一种生产和纯化这样的导电材料的方法。更特别地,生产和纯化方法的特征在于使用过滤器来过滤含有(氟磺酰基)亚胺盐的溶液,该过滤器包含至少一种选自纤维素、聚酯树脂、二氧化硅材料和活性炭的材料。
WO 2007/025361(魁北克水电公司(Hydro-Quebec))披露了一种用于纯化包含至少一种碱金属盐的离子电解质的方法,该方法具有至少一个其中使至少一种钙盐的颗粒接触的阶段。该方法使得能够获得特别地以特别低的水含量为特征的电解质。实例2披露了LiFSI在碳酸亚乙酯和γ-丁内酯中的溶液,该溶液具有1000ppm的水含量和淡黄色,而在纯化后,水含量降低至1ppm并且溶液的颜色变浅。
JP 2013-084562(日本触媒株式会社(Nippon Shokubai CO.,Ltd.))披露了一种电解质,其包含离子化合物和小于25ppm(以质量计)的游离酸。所述电解质是通过以下制造的:将离子化合物与烃基溶剂和/或碳酸酯基溶剂混合,随后蒸馏出一些或所有溶剂;和/或与分子筛接触的步骤。实例从组合物开始,其中将双(氟磺酰基)亚胺锂置于碳酸亚乙酯/碳酸甲乙酯中,然后进行分子筛步骤并且然后将溶液在25℃温度的环境中储存2个月。
WO 2020/242015(SK化学品有限公司(SK Chemicals Co.,Ltd.))披露了一种用于二次电池的电解质溶液,该电解质溶液包含少量的稳定剂和特定硫酸酯添加剂和/或磺酸酯添加剂的组合,所述溶液在从低温至高温的温度范围内长时间保持初始(紧接在电解质溶液制备之后)颜色或透明度。
CN 112825371(珠海冠宇电池股份有限公司(Zhuhai Cosmx Battery Co.,Ltd.))披露,可以通过将1,3,6-己烷三腈添加到电解质中来改进高电压锂离子电池的循环性能和高温储存性能,并且可以通过控制1,3,6-己烷三腈的色度来控制含有该物质的电解质的色度,以便可以满足锂离子电池电解质的生产和储存的色度要求。
CN 113603069(江苏华盛锂电材料股份有限公司(Jiangsu Huasheng LithiumBattery Material Co.Ltd.))披露了一种从双(三氟磺酰基)亚胺锂除去痕量杂质的方法,该方法包括:(1)将良溶剂添加到双(三氟磺酰基)亚胺锂盐和惰性溶剂的混合物中,以在过滤后提供第一滤液;(2)将除杂剂(degermination agent)添加到所述滤液中以形成混合溶液,在过滤后提供第二滤液;和(3)在减压下蒸馏所述第二滤液,以提供双(三氟磺酰基)亚胺锂盐的产物。双(氟磺酰基)亚胺锂盐成品的指标符合以下各项中的一项或多项的组合:离子色谱含量大于或等于99.5%,其中硫酸根杂质阴离子小于或等于100ppm,氟离子杂质阴离子小于或等于200ppm,氨基磺酸含量阴离子小于或等于10ppm,氟磺酸杂质阴离子小于或等于10ppm,酸性杂质小于或等于100ppm,10%碳酸二甲酯溶液的浊度小于或等于20mg/L且色度小于或等于20Hazen。
发明内容
申请人意识到,尽管在本领域进行了所有尝试,但仍然需要包含双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐的组合物,该组合物在用于电池应用中时显示出改进的电特性,所述组合物还易于以工业规模制备。
特别地,申请人面临的问题是提供与本领域中已知的组合物相比具有较低杂质含量的组合物。事实上,与本领域中提出的方法相反,申请人面临的问题是提供一种组合物,该组合物可以通过在以工业规模实施时最便宜的方法、特别是经由限制或避免在制造方法中使用特殊化合物来制备,这减少了对另外的纯化步骤的需要。
申请人已经出人意料地发现一种包含双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐的组合物,这样的组合物的特征在于特定量的某些化合物。此外,据申请人所知,这样的配制品的特征在于具有特定的化合物,该化合物作为双(氟磺酰基)亚胺组合物的成分从未在本领域披露过。有利地,本发明的配制品的特征在于与目前市场上可获得的组合物相比,该配制品具有良好的电特性。
根据本发明的组合物可以有利地用作电池应用中的电解质。
发明的披露内容
在本申请中:
-除非另有说明,否则所有数值范围都应理解为包括限值;
-任何描述(即使是与具体实施例相关的描述)都可应用于本发明的其他实施例并且可与其互换;
-当将要素或组分说成是包含在和/或选自所列举要素或组分的清单中时,应理解的是本文明确考虑到的相关实施例中,该要素或组分还可以是这些列举出的独立要素或组分中的任何一种,或者还可以选自由所明确列举出的要素或组分中的任何两种或更多种组成的组;在要素或组分的清单中列举的任何要素或组分都可以从这个清单中省去。
在第一方面,本发明涉及一种组合物[组合物(COMP)],该组合物包含:
-至少一种双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐[FSI-盐];
-至多100ppm的量的至少一种FSO3 -的碱金属盐,如通过离子色谱法所测量的;
-至少一种如下文表示的具有式(I)的化合物或其盐
(I)
其量为至多100ppm,如通过离子色谱法所测量的;以及
-至少一种如下文表示的具有式(II)的化合物的盐或其盐:
(II)
其量为至多100ppm,如通过离子色谱法所测量的。
优选地,所述组合物(COMP)包含0.1ppm至100ppm、优选地0.5ppm至50ppm、更优选0.5ppm至20ppm并且甚至更优选地0.5ppm至5ppm的量的所述至少一种FSO3 -的碱金属盐。
优选地,所述组合物(COMP)包含0.1ppm至100ppm、优选地0.5ppm至50ppm、更优选地0.5ppm至20ppm并且甚至更优选地低于0.5ppm至5ppm的量的所述具有式(I)的化合物或其碱金属盐。
优选地,所述组合物(COMP)包含0.5ppm至100ppm、更优选地0.5ppm至50ppm、更优选0.5ppm至20ppm并且甚至更优选地0.5ppm至5ppm的量的所述化合物(II)。如将在实验部分中进一步解释的,本文中如上披露的化合物(II)的量是通过离子色谱法测量并基于SO4 2-响应因子计算的。
为了清晰起见,应理解化合物(I)和(II)是如上表示的或以其去质子化形式存在。
例如,化合物(I)存在如下:
和/或
同样地,化合物(II)存在如下:
和/或
优选地,FSI-盐中的每一种中、FSO3 -中的所述碱金属选自锂、钠和钾。
优选地,所述具有式(I)的化合物的盐和具有式(II)的化合物的盐中的每一种是具有碱金属的盐。所述碱金属优选地选自锂、钠和钾。
优选地,所述组合物(COMP)是液体组合物。
根据该实施例,组合物(COMP)进一步包含至少一种溶剂[溶剂(S1)]。
优选地,所述至少一种溶剂(S1)在包含以下各项、更优选地由以下各项组成的组中选择:碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、二甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二噁烷、4-甲基-1,3-二氧戊环、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、环丁砜、3-甲基环丁砜、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基噁唑烷酮、乙腈、戊腈、苯甲腈、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、硝基甲烷和硝基苯。
甚至更优选地,所述溶剂(S1)选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、四氢呋喃、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯和乙酸正丁酯,甚至更优选的溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯和乙酸正丁酯。有利地,所述溶剂(S1)选自碳酸甲乙酯和乙酸正丁酯。
更优选地,所述组合物(COMP)包含基于所述液体组合物的总重量1至70wt.%、甚至更优选地5至50wt.%并且还更优选地15至40wt.%的所述至少一种双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐。
有利地,根据本发明的组合物(COMP)的特征进一步在于低水分含量。
优选地,组合物(COMP)具有等于或小于15ppm的水分含量,如通过卡尔-费歇尔滴定法(Karl-Fisher titration)所测量的。
有利地,根据本发明的组合物(COMP)的特征进一步在于低醇含量。
优选地,组合物(COMP)具有等于或小于20ppm的总醇含量,如通过顶空气相色谱法(HS-GC-FID)所测量的。
有利地,用于制造组合物(COMP)的所有原料(包括所有反应物)优选地示出非常高的纯度。
优选地,这样的原料和反应物中的金属组分如Na、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Cr、Ni、Zn的含量低于10ppm、更优选地低于5ppm、或低于2ppm。
用于制造根据本发明的组合物(COMP)的方法不受限制。
例如,根据实施例,组合物(COMP)可以经由包括以下步骤的方法来制造:
(a)使双(氯磺酰基)亚胺(HCSI)或其盐和氟化铵在溶剂中反应,以便提供呈悬浮液形式的双(氟磺酰基)亚胺铵(NH4-FSI);
(b)过滤步骤(a)中获得的悬浮液;
(c)添加反溶剂,以便使NH4-FSI以固体形式沉淀;
(d)使步骤(c)中获得的NH4-FSI与至少一种包含至少一种碱金属盐的成盐剂在溶剂中反应,以便获得组合物(COMP)。
步骤(a)至(d)可以以分批、半分批或连续方式进行。
优选地,HCSI是呈固体的形式或其熔融状态的形式。更优选地,当HCSI以其熔融状态提供时,在步骤(a)之前,进行在至少40℃的温度下预热HCSI的步骤。有利地,所述预热步骤在高于40℃的温度下进行。更优选地,所述预热步骤在低于150℃的温度下进行。
如以上和本发明中所用,表述“氟化铵”包括NH4F和氟化铵的HF加合物,例如NH4F(HF)n,其中n为1至10、优选地1至4,更优选地NH4F.HF或NH4F(HF)2。氟化剂可以是可商购的,或者通过已知的方法生产。
优选地,氟化铵呈固体的形式。
根据优选的实施例,氟化铵是无水的。更优选地,水分含量为500ppm或更少。
所用氟化铵的量优选地为每1mol双(氯磺酰基)亚胺或其盐2当量与5当量之间。
优选地,步骤(a)的溶剂选自非质子有机溶剂。更优选地,所述溶剂在包含以下各项的组中选择:
-环状和无环碳酸酯,例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯,
-环状和无环酯,例如γ-丁内酯、γ-戊内酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸异丙酯、丙酸丙酯、乙酸丁酯,
-环状和无环醚,例如二乙醚、二异丙醚、甲基-叔丁基醚、二甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二噁烷、4-甲基-1,3-二噁烷、1,4-二噁烷,
-酰胺化合物,例如N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基噁唑烷酮,
-亚砜和砜化合物,例如环丁砜、3-甲基环丁砜、二甲基亚砜,
-氰基取代的、硝基取代的、氯取代的或烷基取代的烷烃或芳香族烃,例如乙腈、戊腈、己二腈、苄腈、硝基甲烷、硝基苯。
根据优选的实施例,用于步骤(a)的有机溶剂选自由乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丙酯、戊腈和乙腈组成的组。
根据优选的实施例,该有机溶剂是无水的。
步骤(a)优选地在0℃与200℃之间、优选地在30℃与150℃之间并且更优选地在50℃与100℃之间的温度下进行。
优选地,步骤(a)在大气压下进行。然而,反应可以在低于或高于大气压下进行。
添加反应物的顺序不受限制。根据优选的实施例,首先将氟化铵添加到有机溶剂中。然后,可以将双(氯磺酰基)亚胺或其盐添加到反应介质中。
制造起始HCSI或其盐的方法不受限制。
例如,HCSI可以通过使氯磺酰异氰酸酯与氯磺酸反应来制备。
优选地,HCSI是在加热下、更优选地在80℃至180℃范围内的温度下制备。
由此获得的HCSI可以直接用于根据本发明的方法中。可替代地,由此获得的HCSI可以在用于根据本发明的方法中之前进行纯化。例如,这样的纯化可以通过蒸馏进行。
优选地,步骤(c)中使用的反溶剂在包含以下各项、更优选地由以下各项组成的组中选择:二氯甲烷、1,2-二氯-乙烷、氯仿、四氯化碳、1,1,2,2-四氯乙烷、氯苯、二氯苯、三氯苯、二乙醚、二异丙醚、甲基-叔丁基醚、戊烷、己烷、庚烷。二氯甲烷是特别优选的。
优选地,步骤(d)中使用的成盐剂中的所述至少一种碱金属盐选自锂、钠和钾。
当成盐剂包含锂作为碱金属盐时,则该试剂优选地选自由氯化锂(LiCl)、氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、硫酸锂(Li2SO4)、羧酸锂(Lin(RCO2)n)、Li2SiO3、Li2B4O7和其混合物组成的组。
优选地,步骤(d)的溶剂选自非质子有机溶剂。更优选地,所述溶剂是在包含上文针对步骤(a)所详述的溶剂的组中选择。
根据优选的实施例,用于步骤(d)的有机溶剂选自由乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丙酯、戊腈和乙腈组成的组。
步骤(d)优选地在-50℃与100℃之间、优选地在-25℃与50℃之间并且更优选地在-5℃与10℃之间的温度下进行。
优选地,步骤(d)在大气压下进行。然而,反应可以在低于或高于大气压下进行。
在另外的目的中,本发明涉及所述组合物(COMP)作为电池中的非水性电解质溶液的用途。
如果通过引用并入本文的任何专利、专利申请以及公开物的披露内容与本申请的描述相冲突到了可能导致术语不清楚的程度,则本说明应该优先。
现在将参考以下实例更详细地描述本发明,这些实例的目的仅是说明性的并且不旨在限制本披露的范围。
实例
方法
离子色谱法(IC).阴离子杂质是通过IC使用带有电导检测的Dionex ICS-3000系统确定,该系统具有以下部件:
-柱:AS20 4×250mm分析柱和AG20 4×50mm保护柱
-抑制器:ASRS 300-4mm,外部水附加型。
在使用商用标准溶液(F-、Cl-)或KFSO3的商用样品校准之后定量地测量LiFSI溶液中的F-、Cl-、FSO3 -(或LiFSO3)的量。
基于SO4 2-响应因子来计算化合物(I)和(II)的量。
通过配备有FID检测器和顶空注射器、以及分流/不分流注射系统的GC(Agilent6890N network GC系统)确定醇含量。
在布鲁克公司(Bruker)先进的NMR 300MHz设备上使用面积%方法确定LiFSI的19F-NMR纯度。
产品 FSO2N(Li)SO2F LiFSO3 FSO2NH2
化学位移(以ppm计) 52.8 39.6 58.4
在惰性气氛下借助于KF滴定仪如Mettler C30S装置确定最终LiFSI溶液的水分含量。
实例1–制备根据本发明的A级LiFSI
合成HCSI.在2m3搪玻璃容器中使氯磺酰异氰酸酯(983kg)和氯磺酸(850kg)通过逐步加热至100℃-120℃、然后在22h内加热至140℃-145℃进行反应,直到气体逸出停止,该搪玻璃容器配备有挡板、机械搅拌轴、搪玻璃DN300蒸馏柱和热交换器、压力和温度传感器以及液体和气体搪玻璃入口和出口、PTFE排气口、PTFE垫片和搪玻璃接收罐,整个系统连接至碱洗涤器。将反应混合物蒸馏以分离纯HCSI馏分(1100kg)。
合成FSI铵.向5m3 PFA涂覆的容器中引入碳酸甲乙酯(3200kg)和无水氟化铵(840kg),该容器配备有PFA内衬挡板、PFA涂覆的机械搅拌轴、PTFE内衬连接器和热交换器,整个系统连接至碱洗涤器。先将悬浮液均质化,然后逐步引入如上文披露的所获得的HCSI(1098kg),同时将混合物的温度保持在低于80℃。完成添加后,将悬浮液在80℃下加热22h并冷却至室温(RT)。将所得浆液过滤并且用另外的碳酸甲乙酯(800kg)洗涤滤饼。将所得滤液(4639kg)转移至单独的5m3钢容器中,该钢容器配备有机械搅拌轴、挡板、液体和气体入口和出口以及蒸馏设备。将滤液与水(139kg)和25%的氨水(30kg)混合并在RT下搅拌1h。然后,蒸馏出湿的碳酸甲乙酯,并将所得浓缩物(1482kg)过滤并转移至配备有挡板、机械搅拌轴和热交换器的5m3搪玻璃容器中。通过控制添加二氯甲烷(2400kg)使过滤的浓缩物沉淀。将所得浆液在5m3不锈钢过滤器上过滤,滤饼用另外的二氯甲烷(600kg)洗涤。将粗双(氟磺酰基)亚胺铵分离为湿固体并进一步干燥,以提供粗干燥产物(888kg)。将粗NH4FSI分成3个批次且每个批次单独纯化。在60℃-65℃下在5m3钢容器中将每个批次以20wt.%溶解于三氟乙烷中,该钢容器配备有挡板、机械搅拌轴、热交换器、压力和温度传感器以及液体和气体入口和出口、PTFE排气口、PTFE垫片和接收罐,整个系统连接至有机蒸气管理系统。完全溶解后,在3h内添加1,4-二噁烷。完成1,4-二噁烷的添加后,在3h内将悬浮液冷却至25℃并保持在RT下12h。将所得浆液过滤,并且将由此获得的白色固体用TFE/二噁烷(75/25w/w)洗涤。重复该方案,直到杂质谱达到中间体所要求的规格。
合成LiFSI.在配备有挡板、机械搅拌轴和热交换器的5m3搪玻璃容器中如下进行锂化。制备NH4FSI.二噁烷存于碳酸甲乙酯中的10wt%溶液(基于NH4FSI),过滤,然后通过在大气压(Patm)和0℃下将1.1eq的LiOH.H2O添加到溶液中使其经受第一锂化步骤。将该混合物在Patm下在0℃下搅拌22h。然后进行去除氨的第二步骤,直到NH4 +的残余含量<10ppm,并且残余1,4-二噁烷的含量<100ppm。随后将所有3个批次过滤并将所得滤液进行蒸馏。
获得三个批次,每个批次含有存于EMC中的30wt.%LiFSI,它们通过NMR、顶空GC、离子色谱法、KF、ICP、比浊法、比色法和pH进行表征。结果在表1中报告为平均值。
对比实例1–制备用于比较的B级LiFSI
根据公开为WO 2021/074142(以索尔维集团(Solvay SA)的名义)的专利申请的实例1和实例3中描述的方法制备对比实例1中采用的LiFSI溶液。
获得了三个批次,每个批次都含有存于EMC中的30wt.%LiFSI,它们通过NMR、顶空GC、离子色谱法、KF、ICP和pH进行表征。结果在表1中报告为平均值。
表1
(*)对比
(^)仅在一个批次上获得的值
<1ppm旨在指示值低于所用方法的定量限,但高于方法的检测限。
使用包含EMC和如上所述在实例1和对比实例1中制备的LiFSI的组合物中的每一种来制备适用于在软包电池(pouch cell)中测试的配制品。
制备根据本发明的三个批次的配制品A。制备两个批次的对比配制品B。配制品A和配制品B包含如下所示的成分:
表2
(*)对比
使用LiFSI 5wt.%存于EMC中的商用溶液(被视为该技术领域中的基准)作为进一步的对比。
软包电池如下:来自UTP公司的NCM622/石墨(4.2V,965.3mAh)。测试温度为45℃。充电:1C/4.2V(CC-CV)。放电:1C/3.0C(CC)。
测试了电池的放电容量和厚度变化。结果汇总在下表中。
表3
(*)对比
表4-在60℃下储存测试期间的厚度变化
(*)对比
如表3中所示,根据本发明的配制品显示比基准高的初始放电容量,并且在500个循环后,它们维持与基准相当的保持容量。不同的是,如表4中所示,与基准相比,根据本发明的配制品在60℃的储存测试期间具有较低的厚度变化(这是由于软包电池内气体逸出和降解减少所致的)。
不同的是,配制品B(对比)具有低于900的初始放电容量,其低于根据本发明的配制品A的初始放电容量。

Claims (12)

1.一种组合物[组合物(COMP)],其包含:
-至少一种双(氟磺酰基)亚胺的碱金属盐[FSI-盐];
-至多100ppm的量的至少一种FSO3 -的碱金属盐,如通过离子色谱法所测量的;
-至少一种如下式表示的具有式(I)的化合物或其盐,其量为至多100ppm,如通过离子色谱法所测量的:
(I)
以及
-至少一种如下式表示的具有式(II)的化合物或其盐,其量为至多100ppm,如通过离子色谱法所测量的:
(II)
2.根据权利要求1所述的组合物(COMP),其中,所述至少一种FSO3 -的碱金属盐的量为0.1ppm至100ppm、优选地0.5ppm至50ppm、更优选0.5ppm至20ppm并且甚至更优选地0.5ppm至5ppm。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的组合物(COMP),其中,所述具有式(I)的化合物或其盐以0.1ppm至100ppm、优选地0.5ppm至50ppm、更优选0.5ppm至20ppm并且甚至更优选地低于0.5ppm至5ppm的量存在,如通过离子色谱法所测量的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物(COMP),其中,所述化合物(II)或其盐以0.5ppm至100ppm、更优选地0.5ppm至50ppm、更优选0.5ppm至20ppm并且甚至更优选地0.5ppm至5ppm的量存在,如通过离子色谱法测量并且基于SO4 2-响应因子计算的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物(COMP),其中,所述FSI-盐中的每一种中、FSO3 -中、具有式(I)的化合物中以及具有式(II)的化合物中的所述盐是具有以下项的盐:锂、钠和钾。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物(COMP),其中,所述组合物(COMP)是液体组合物。
7.根据权利要求6所述的组合物(COMP),其中,所述组合物(COMP)进一步包含至少一种溶剂[溶剂(S1)]。
8.根据权利要求7所述的组合物(COMP),其中,所述至少一种溶剂(S1)在包含以下项、更优选地由以下项组成的组中选择:碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、二甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二噁烷、4-甲基-1,3-二氧戊环、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、环丁砜、3-甲基环丁砜、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基噁唑烷酮、乙腈、戊腈、苯甲腈、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、硝基甲烷和硝基苯。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物(COMP),所述组合物(COMP)包含基于所述液体组合物的总重量1至70wt.%、甚至更优选地5至50wt.%并且还更优选地15至40wt.%的所述至少一种FSI-盐。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物(COMP),所述组合物(COMP)具有等于或小于15ppm的水分含量,如通过卡尔-费歇尔滴定法所测量的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物(COMP),所述组合物(COMP)具有等于或小于20ppm的总醇含量,如通过顶空气相色谱法(HS-GC-FID)所测量的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物(COMP)作为电池中的非水性电解质溶液的用途。
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