发明名称 供电化学电池使用的固态凝胶非水性电解质
摘要 本发明系关于一种供电化学电池使用的固态凝胶非水性电解质,该电解质包含:(a)至少一个聚合物化合物;(b)至少一个有机溶剂;以及(c)至少一个如下式之电解活性盐:M’(ZRnXq-n)m其中M’系选自镁、钙及铝;Z系选自铝、硼、磷、锑及砷;R表示选自下列基:烷基、烯基、芳基、苯基、基及醯胺基之基;X表示卤素(I、Br、Cl、 F);m=2-3;若Z=磷、锑及砷时,n=0-5而 q=6,以及若Z=铝和硼时,n=0-3而q=4;其中聚合物化合物、有机溶剂及电解活性盐会相互作用以形成具有固态凝胶结构之非水性电解质。此固态凝胶非水性电解质较佳地系掺入于另外还包含金属阳极及插入式阴极之电化学电池内。
申请公布号 TW546864 申请公布日期 2003.08.11
申请号 TW091113893 申请日期 2002.06.25
申请人 巴伊兰大学 发明人 多伦 奥巴克;欧里特 乔西;尤西 格弗;乔姆 格兹柏
分类号 H01M8/22 主分类号 H01M8/22
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种供电化学电池使用的固态凝胶非水性电解质,该电解质包含:(a)至少一个聚合物化合物(b)至少一个有机溶剂,及(c)至少一个如下式之电解活性盐:M'(ZRnXq-n)m其中M'系选自镁、钙及铝;Z系选自铝、硼、磷、锑及砷;R表示选自下列基:烷基、烯基、芳基、苯基、基及醯胺基之基;X表示卤素(I、Br、Cl、F);m=2-3;若Z=磷、锑及砷时,n=0-5而q=6,以及若Z=铝和硼时,n=0-3而q=4。2.如申请专利范围第1项之非水性电解质,其中Z表示铝。3.如申请专利范围第2项之非水性电解质,其中M'表示镁。4.如申请专利范围第2项之非水性电解质,其中M'表示钙。5.如申请专利范围第1项之非水性电解质,其中该电解活性盐系Mg[丁基AlCl3]2。6.如申请专利范围第1项之非水性电解质,其中该电解活性盐系Mg[丁基乙基AlCl2]2。7.如申请专利范围第1项之固态凝胶非水性电解质,其中M'系选自镁及钙,Z系选自铝,R表示至少一个烷基,以及m为2。8.如申请专利范围第6项之固态凝胶非水性电解质,其中该有机溶剂包含四乙二醇二甲醚。9.如申请专利范围第6项之固态凝胶非水性电解质,其中该有机溶剂包含四氢喃。10.如申请专利范围第1项之固态凝胶非水性电解质,其中该聚合物化合物系充做为基质。11.如申请专利范围第1项之固态凝胶非水性电解质,其中该聚合物化合物系选自PVdF、PEO及PVC。12.一种电化学电池,彼包括(a)金属阳极;(b)嵌入式阴极;以及(c)含有如下组份之固态凝胶非水性电解质;i)至少一个聚合物化合物ii)至少一个有机溶剂,及iii)至少一个如下式之电解活性盐:M'(ZRnXq-n)m其中M'系选自镁、钙及铝;Z系选自铝、硼、磷、锑及砷;R表示选自下列基:烷基、烯基、芳基、苯基、基及醯胺基之基;X表示卤素(I、Br、Cl、F);m=2-3;若Z=磷、锑及砷时,n=0-5而q=6,以及若Z=铝和硼时,n=0-3而q=4。13.如申请专利范围第12项之电化学电池,其中在该固态凝胶电解质中之M'系选自镁及钙,Z表示铝,R表示至少一个烷基,以及m为2。14.如申请专利范围第12项之电化学电池,其中该嵌入式阴极系契弗乐-相(Chevrel-phase)嵌入式阴极。15.如申请专利范围第14项之电化学电池,其中该嵌入式阴极系表示为如下之化学式CuxMgyMo6S8其中1≧x>0,而2≧y>0。16.如申请专利范围第12项之电化学电池,其中该金属阳极系镁。17.如申请专利范围第12项之电化学电池,其中该聚合物化合物系选自PVdF、PEO及PVC。18.如申请专利范围第12项之电化学电池,其中该溶剂系选自于THF及四乙二醇二甲醚。19.一种供用于电化学电池之非水性电解质,该电解质包含(a)至少一个有机溶剂,及(b)至少一个如下式之电解活性盐:M'(ZRnXq-n)m其中M'系选自镁、钙及铝;Z系选自铝、硼、磷、锑及砷;R表示选自下列基:烷基、烯基、芳基、苯基、基及醯胺基之基;X表示卤素(I、Br、Cl、F);m=2-3;若Z=磷、锑及砷时,n=0-5而q=6,以及若Z=铝和硼时,n=0-3而q=4。20.如申请专利范围第19项之非水性电解质,其中Z表示铝。21.如申请专利范围第19项之非水性电解质,其中M'表示镁。22.如申请专利范围第19项之非水性电解质,其中M'表示钙。23.如申请专利范围第19项之非水性电解质,其中该电解活性盐系Mg[丁基AlCl3]2。24.如申请专利范围第19项之非水性电解质,其中该电解活性盐系Mg[丁基乙基AlCl2]2。25.如申请专利范围第19项之非水性电解质,其中M'系选自镁及钙,Z表示铝,R表示至少一个烷基,以及m为2。26.如申请专利范围第25项之非水性电解质,其中该有机溶剂包含四乙二醇二甲醚。27.一种电化学电池,彼包括:(a)金属阳极;(b)嵌入式阴极;以及(c)含有如下组份之非水性电解质;(i)至少一个有机溶剂,及(ii)至少一个如下式之电解活性盐:M'(ZRnXq-n)m其中M'系选自镁、钙及铝;Z系选自铝、硼、磷、锑及砷;R表示选自下列基:烷基、烯基、芳基、苯基、基及醯胺基之基;X表示卤素(I、Br、Cl、F);m=2-3;若Z=磷、锑及砷时,n=0-5而q=6,以及若Z=铝和硼时,n=0-3而q=4。图式简单说明:图1系展现如本发明之固态凝胶电解质藉使用金电极时的典型循环伏安特性曲线图,而该电解质包含一溶于聚(偏二氟乙烯)(PVdF)之Mg(AlCl2BuEt)2盐与四乙二醇二甲醚之基质。图2系表示一由契弗乐-相阴极、镁金属阳极、及如本发明之固态凝胶电解质所组成之电化学电池的电压式样图,而该电解质包含一溶于聚(偏二氟乙烯)(PVdF)之Mg(AlCl2BuEt)2盐与四乙二醇二甲醚之基质。
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