【技術實現步驟摘要】
本公開整體涉及電池單元，并且更具體地涉及在鋰離子電池單元中使用的電解質。
技術介紹
1、鋰離子電池廣泛用作消費性電子產品中的電源。消費性電子產品需要能夠傳送較高體積能量密度并且維持更多放電-充電循環的鋰離子電池。鋰離子電池通常以高達4.45v(全電池電壓)的電壓工作。
2、電池壽命周期可由于陰極活性材料和陽極活性材料被液體電解質降解而劣化。在開發同時保持陰極活性材料和陽極活性材料兩者的完整性的液體電解質方面取得的進展有限。
技術實現思路
1、在第一方面，本公開涉及一種液體電解質，該液體電解質包含雙(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯(tfec)稀釋劑和雙(1,1-二氟乙氧基)乙烷(bdoe)溶劑。在一些變型中，重量％tfec稀釋劑與重量％bdoe溶劑的比率可為1:5.0-1:2.0。在一些變型中，液體電解質包括選自下列的鋰鹽：lifsi、litfsi、libob、lipf6、libf4、liclo4、liso3cf3、lin(so2f)2、lin(so2cf3)2、libc4o8、li[pf3(c2cf5)3]、lic(so2cf3)3以及它們的組合。在另外的變型中，鋰鹽是lifsi，或lifsi和libob的組合。在一些附加的變型中，鋰鹽的量為液體電解質的15mol％-50mol％。在另外的變型中，液體電解質包含選自下列的添加劑：鋰n-甲基-n-丙基吡咯烷鎓雙(氟磺酰基)酰亞胺、二氟(草酸)硼酸鹽(lidfob)、丙-1-烯-1,3-磺酸內酯(pes)、甲烷二磺酸亞甲酯(m
2、在第二方面，本公開涉及一種電池單元，該電池單元具有陰極，該陰極包含設置在陰極集流體上的陰極活性材料；和陽極，該陽極包含設置在陽極集流體上的陽極活性材料。陽極朝向陰極取向，使得陽極活性材料面向陰極活性材料。隔膜設置在陰極活性材料與陽極活性材料之間。液體電解質設置在陰極與陽極之間。
3、在一些變型中，電池單元包括設置在陽極與隔膜之間的聚合物復合層。在另外的變型中，陽極帽層設置在陽極與聚合物復合層之間。在又一些另外的變型中，陽極帽層的一種或多種金屬是sn和cu。聚合物復合層可將陽極帽層附著到隔膜。
4、該聚合物復合層可包含交聯聚合物主鏈、聚乙二醇、聚己內酯和鋰鹽。交聯聚合物主鏈具有介于100,000g/mol與2,000,000g/mol之間的未交聯分子量，并且選自由pvdf-hfp、pegdma、聚dda、pvb、pua、peo、pan、pmma以及它們的共聚物組成的組。聚乙二醇可具有介于20,000g/mol與200,000g/mol之間的分子量并且可占聚合物復合層的1.0重量％與20.0重量％之間。聚己內酯可具有介于20,000g/mol與200,000g/mol之間的分子量并且可占聚合物復合層的1.0重量％與40.0重量％之間。在一些變型中，聚合物復合層具有小于10.0％的孔隙率。
5、在一些附加的變型中，鋰鹽與交聯聚合物主鏈、聚乙二醇和聚己內酯的總和的比率小于0.4:1.0。在另外的變型中，鋰金屬電池具有20psi或更小的外部操作壓力。在另外的變型中，交聯聚合物主鏈是pvdf-hfp。
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1.一種液體電解質，所述液體電解質包含雙(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯(TFEC)稀釋劑和雙(1,1-二氟乙氧基)乙烷(BDOE)溶劑。
2.根據權利要求1所述的液體電解質，其中重量％TFEC稀釋劑與重量％BDOE溶劑的比率能夠是1:5.0-1:2.0。
3.根據權利要求1所述的液體電解質，所述液體電解質包含選自下列的鋰鹽：LiFSI、LiTFSI、LiBOB、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiSO3CF3、LiN(SO2F)2、LiN(SO2CF3)2、LiBC4O8、Li[PF3(C2CF5)3]、LiC(SO2CF3)3以及它們的組合。
4.根據權利要求3所述的液體電解質，其中所述鋰鹽包含LiFSI。
5.根據權利要求3所述的液體電解質，其中所述鋰鹽包含LiFSI和LiBOB。
6.根據權利要求3所述的液體電解質，其中所述鋰鹽的量為所述液體電解質的15mol％-50mol％。
7.根據權利要求1所述的液體電解質，所述液體電解質包含選自下列的添加劑：N-甲基-N-丙基吡咯烷鎓雙(氟磺酰基)酰亞胺、
8.一種電池單元，所述電池單元包括：
9.根據權利要求8所述的電池單元，所述電池單元具有20psi或更小的外部操作壓力。
10.根據權利要求8所述的電池單元，所述電池單元包括設置在所述陽極與所述隔膜之間的聚合物復合層。
11.根據權利要求10所述的電池單元，其中所述聚合物復合層具有小于10.0％的孔隙率。
12.根據權利要求10所述的電池單元，所述電池單元包括設置在所述陽極和所述聚合物復合層之間的陽極帽層。
13.根據權利要求12所述的電池單元，其中所述陽極帽層選自Sn、Cu以及它們的組合。
14.根據權利要求10所述的電池單元，其中所述聚合物復合層將所述陽極帽層附著到所述隔膜。
15.根據權利要求10所述的電池單元，其中所述聚合物復合層包含交聯的聚合物主鏈、聚乙二醇、聚己內酯和鋰鹽。
16.根據權利要求15所述的電池單元，其中所述交聯聚合物主鏈具有介于100,000g/mol與2,000,000g/mol之間的未交聯分子量，并且選自由PVDF-HFP、PEGDMA、聚DDA、PVB、PUA、PEO、PAN、PMMA以及它們的共聚物組成的組。
17.根據權利要求15所述的電池單元，其中所述聚乙二醇具有介于20,000g/mol與200,000g/mol之間的分子量并且占所述聚合物復合層的1.0重量％與20.0重量％之間。
18.根據權利要求15所述的電池單元，其中所述聚己內酯具有介于20,000g/mol與200,000g/mol之間的分子量并且占所述聚合物復合層的1.0重量％與40.0重量％之間。
19.根據權利要求15所述的電池單元，其中一種或多種鋰鹽與交聯聚合物主鏈、所述聚乙二醇和所述聚己內酯的總和的比率小于0.4:1.0。
20.根據權利要求15所述的電池單元，其中所述交聯聚合物主鏈是PVDF-HFP。
...【技術特征摘要】
1.一種液體電解質，所述液體電解質包含雙(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯(tfec)稀釋劑和雙(1,1-二氟乙氧基)乙烷(bdoe)溶劑。
2.根據權利要求1所述的液體電解質，其中重量％tfec稀釋劑與重量％bdoe溶劑的比率能夠是1:5.0-1:2.0。
3.根據權利要求1所述的液體電解質，所述液體電解質包含選自下列的鋰鹽：lifsi、litfsi、libob、lipf6、libf4、liclo4、liso3cf3、lin(so2f)2、lin(so2cf3)2、libc4o8、li[pf3(c2cf5)3]、lic(so2cf3)3以及它們的組合。
4.根據權利要求3所述的液體電解質，其中所述鋰鹽包含lifsi。
5.根據權利要求3所述的液體電解質，其中所述鋰鹽包含lifsi和libob。
6.根據權利要求3所述的液體電解質，其中所述鋰鹽的量為所述液體電解質的15mol％-50mol％。
7.根據權利要求1所述的液體電解質，所述液體電解質包含選自下列的添加劑：n-甲基-n-丙基吡咯烷鎓雙(氟磺酰基)酰亞胺、二氟(草酸)硼酸鋰(lidfob)、丙-1-烯-1,3-磺酸內酯(pes)、甲烷二磺酸亞甲酯(mmds)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸乙烯亞乙酯(vec)、丙烷磺酸內酯(ps)、氟代碳酸亞乙酯(fec)、琥珀腈(sn)、碳酸乙烯酯(vc)、己二腈(adn)、乙二醇雙(2-氰乙基)醚(egpn)以及它們的組合。
8.一種電池單元，所述電池單元包括：
9.根據權利要求8所述的電池單元，所述電池單元具有20psi或更小的外部操作壓力。
10.根據權利要求8所述的電池單元，所...
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