DE69005154T2 - Verfahren zur Herstellung von nichtwässrigen Elektrolyten. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von nichtwässrigen Elektrolyten.Info
- Publication number
- DE69005154T2 DE69005154T2 DE90302078T DE69005154T DE69005154T2 DE 69005154 T2 DE69005154 T2 DE 69005154T2 DE 90302078 T DE90302078 T DE 90302078T DE 69005154 T DE69005154 T DE 69005154T DE 69005154 T2 DE69005154 T2 DE 69005154T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lipf6
- complex
- ether
- group
- lithium
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/005—Lithium hexafluorophosphate
-
- 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
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines nichtwässrigen Elektrolyten, der Lithiumhexafluorphosphat enthält. Das Verfahren beinhaltet die Bildung von LiPF&sub6; in Gegenwart eines Ethers, wodurch ein Komplex aus LiPF&sub6; und dem Ether gebildet und leicht isoliert wird. Durch Lösen des Komplexes in nichtwässrigen Lösungsmitteln zu der gewünschten Konzentration wird ein Elektrolyt hergestellt.
- Elektrochemische Zellen, die Lithiumanoden verwenden, sind in großem Umfang zur Verwendung in vielen elektronischen Geräten angenommen worden. Insbesondere Lithium/Mangandioxid-Zellen und Lithium/Kohlenstoffmonofluorid-Zellen werden jährlich millionenfach verkauft. Diese elektrochemischen Systeme befinden sich in einer ausgereiften Entwicklungsstufe und sind das Produkt ausgedehnter Forschungsbemühungen, die in der Mitte der 70er Jahre begannen.
- In Lithiumzellen ist die Elektrolyt-Formulierung von besonderer Bedeutung, da die Geschwindigkeits- Leistungsfähigkeit dieser Zellen von der Leitfähigkeit des Elektrolyten abhängig ist. Die jahrelangen Untersuchungen an Lithiumzellen führten zur Bestimmung von nur einer Handvoll Lithiumsalze, welche leicht verfügbar sind und welche in nichtwässrigen Lösungsmitteln ausreichend leitfähige Lösungen bilden. Diese sind LiAsF&sub6;, LiPF&sub6;, LiClO&sub4;, LiBF&sub4; und LiCF&sub3;SO&sub3;.
- In einem gegebenen nichtwässrigen Lösungsmittel wie z.B. einer 1:1-Lösung von Propylencarbonat und Dimethoxyethan werden die leitfähigsten Elektrolyten durch LiAsF&sub6; und LiPF&sub6; gebildet; LiClO&sub4; bildet einen weniger leitfähigen Elektrolyten als diese zwei; und LiBF&sub4; bildet einen weniger leitfähigen Elektrolyten als LiClO&sub4;. Der am wenigsten leitfähige Elektrolyt wird von LiCF&sub3;SO&sub3; gebildet. In den im Handel erhältlichen Zellen sind die in größtem Umfang verwendeten Salze LiBF&sub4; und LiCF&sub3;SO&sub3;. LiAsF&sub6; wird wegen der Toxizität, die von Arsen ausgeht, nur in begrenzten Anwendungen eingesetzt. Allerdings ist dieses Salz in sehr reiner Form erhältlich und kann leicht ohne Zersetzung gehandhabt werden. LiClO&sub4; wird nur in sehr begrenzten Anwendungen eingesetzt, da das Perchloratanion ClO&sub4;&supmin; ein starkes Oxidationsmittel ist und Vorsichtsmaßnahmen erfordert, um es bei Verwendung in einer Zelle sicher zu machen. LiPF&sub6; hat weder die Toxizitätsprobleme von LiAsF&sub6; oder die Reaktivitätsprobleme von LiClO&sub4;. Vielmehr weist LiPF&sub6; das Problem auf, daß es in seiner reinen Form instabil ist und sich zu PF&sub5; und LiF zersetzt.
- Im Stand der Technik gibt es viele Belege über die Eignung von LiPF&sub6; als Elektrolytsalz. Dies basiert in erster Linie auf der Leitfähigkeit des Salzes und nicht auf seiner Stabilität. Handelsübliches LiPF&sub6; leidet an diesem obenbeschriebenen Zersetzungsproblem. Die Zersetzungsprodukte bewirken eine Polymerisation von Elektrolyten, die üblicherweise verwendete nichtwässrige Lösungsmittel enthalten. Eine derartige Polymerisation ist für den normalen Betrieb einer Lithiumzelle verhängnisvoll. Es wurden Anstrengungen unternommen, um das Zersetzungsproblem von LiPF&sub6; zu lösen, um so dieses sehr leitfähige Salz auch in handelsüblichen Lithiumzellen einsetzen zu können. Das Scheitern dieser Anstrengungen wird durch die Tatsache belegt, daß keiner der Hersteller von Lithumzellen LiPF&sub6; in seinen Produkten verwendet.
- Ein erster Schritt war die Bildung eines Komplexes von handelsüblichem LiPF&sub6; und einem Ethylenglykolether. Der Komplex kann in Form von Kristallen isoliert werden; mit den Kristallen wird eine Umkristallisierung durchgeführt, um in dem LiPF&sub6; enthaltene Verunreinigungen zu entfernen. Derartige Komplexe sind zur Stabilisierung der Reaktivität von LiPF&sub6; bekannt und werden in dem US-Patent Nr. 4 321 314, der japanischen Patentanmeldung 58-163 175 und der japanischen Patentanmeldung 58-161 910 beschrieben. Das Problem bei all diesen Versuchen ist, daß sie alle mit im Handel erhältlichem LiPF&sub6; beginnen, welches von Natur aus bereits leicht zersetzt ist.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines LiPF&sub6;-Elektrolyten, welcher nicht LiPF&sub6; als Ausgangsmaterial verwendet und demnach die Verunreinigungen, die von der Zersetzung von LiPF&sub6; stammen, nicht enthält.
- Allgemein gesagt ist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines stabilen LiPF&sub6;- Elektrolyten durch:
- - Lösen eines Salzes, das ein Kation, welches ein Addukt eines Protons und einer Lewisbase enthält, und ein Anion, welches PF&sub6;&supmin; enthält, hat, in einem Lösungsmittel, das einen Ether enthält , der fähig ist, mit LiPF&sub6; einen isolierbaren Komplex zu bilden;
- - Zusetzen einer Lithiumbase zu der Lösung, wodurch LiPF&sub6; und der Komplex aus LiPF&sub6; und Ether gleichzeitig in situ gebildet werden; und
- - Isolieren des LiPF&sub6;-Ether-Komplexes.
- Das Verfahren kann außerdem das Lösen des Komplexes zu der gewünschten Konzentration in einem nichtwässrigen Lösungsmittel umfassen, um so einen stabilen LiPF&sub6;&supmin; Elektrolyten zu ergeben. Ein Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist es, daß das Salz nie in Abwesenheit des Etherkomplexes isoliert wird. So liegt das Salz vom Augenblick an, indem es synthetisiert wird, in einer stabilisierten Form vor.
- In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Salz die allgemeine Formel (XH)PF&sub6;, in der X eine Lewisbase ist, die ein Element der Gruppe 5a der Periodensystems der Elemente enthält, und H ein Proton ist, so daß das Addukt XH eine Ladung +1 hat.
- Vorzugsweise umfaßt die Lewisbase "X" Stickstoff oder Phosphor. Beispiele für Lewisbasen, die Stickstoff enthalten, sind NH&sub3;, NRH&sub2;, NRR'H und NRR'R'', wobei R, R' und R'' die gleichen oder verschiedene C&sub1;-C&sub4;-Alkylgruppen sind, wie z.B. die Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Butyl- Gruppe; allerdings sind die Alkylgruppen nicht auf diese beschränkt. Zyklische Stickstoffverbindungen wie z.B. Pyridin werden ebenfalls von dem vorliegenden Verfahren eingeschlossen. Beispiele für Lewisbasen, die Phosphor enthalten, sind PH&sub3;, PRH&sub2;, PRR'H und PRR'R'', wobei R, R' und R'' die gleichen oder verschiedene Alkylgruppen sind, wie oben dargelegt. Am bevorzugtesten ist NH&sub3; als Lewisbase.
- Ether, die einen isolierbaren Komplex mit LiPF&sub6; bilden, umfassen jene Ether, die mindestens zwei funktionelle Ethergruppen aufweisen. Die Sauerstoffatome der funktionellen Ethergruppen sollten durch einen Abstand getrennt sein, so daß das freie Elektronenpaar an jedem Sauerstoff fähig ist, gleichzeitig sich an ein Lithiumkation "zu binden", um den LiPF&sub6;-Ether-Komplex zu bilden. Beispiele für bevorzugte Ether umfassen, beschränken aber nicht auf diese, 1,2-Dimethoxyethan (DME), 1,3-Dimethoxypropan, Diglyme, Triglyme, Tetraglyme, Methyltetrahydrofurfurylether, 1,4-Dioxan und Methoxymethyltetrahydrofuran. Der bevorzugteste Ether ist DME.
- Eine geeignete Lithiumbase ist eine, die fähig ist, der Lewisbase im Kation des Salzes das Proton zu entziehen und gleichzeitig ein Lithiumkation Li&spplus; zurückzulassen. Manche Lithiumbasen sind so starke Basen, daß sie auch als Reduktionsmittel charakterisiert werden können; ein Beispiel dafür ist Butyllithium. Demnach ist eine Auswahl von Basenstärken für die Lithiumbasen geeignet, die für die vorliegende Erfindung in Betracht kommen. Geeignete Lithiumbasen umfassen LiH, LiOR (R ist ein Alkyl), LiNH&sub2;, LiNRH und LiNRR' (wobei R und R' die gleichen oder verschiedene Alkyle sind); die Lithiumbasen sind aber nicht auf die genannten beschränkt. Ebenfalls eingeschlossen sind Organo-Lithium-Verbindungen wie Lithiumnaphthalenid, Lithium-Benzophenonketyl und Alkyllithium wie Butyllithium. Am bevorzugtesten als Lithiumbase ist Lithiumhydrid, LiH.
- Nach dem am meisten bevorzugten Verfahren wird ein stabiler LiPF&sub6;-Elektrolyt hergestellt durch
- - Lösen von NH&sub4;PF&sub6; in einem Lösungsmittel, das 1,2- Dimethoxyethan enthält,
- - Zusatz von LiH, um den Komplex LiPF&sub6;-2-DME zu bilden (die anderen Reaktionsprodukte sind NH&sub3; und H&sub2;, welche als Gas entweichen),
- - Isolieren des LiPF&sub6;-2-DME-Komplexes; und
- - Lösen des Komplexes in nichtwässrigen Lösungsmitteln zu der gewünschten Konzentration.
- Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgenden Beispiele erläutert. Alle Teile sind Gewichtsteile, wenn nicht anders angegeben.
- Handelsübliches LiPF&sub6; wurde von drei verschiedenen Verkaufsfirmen erhalten: Aldrich (Beispiel A), Ventron (Beispiel B) und Ozark Mahoning (Beispiel C). Das LiPF&sub6; "wie es erhalten wurde" wird nicht geöffnet, bis es in eine Schutzkammer mit Handschuhen unter eine Argonatmosphäre gebracht wird, so daß eine Zersetzung durch Reaktion mit atmosphärischer Feuchtigkeit verhindert wird. Es wird eine 1-molare Lösung von LiPF&sub6; von jeder Verkaufsfirma hergestellt, indem in getrennten Behältern 76 g jeder Substanz zu einem Gemisch aus Propylenkarbonat und Dioxolan gegeben werden und das Volumen auf 500 ml aufgefüllt wird. Jede Lösung enthält auch 0,1% Pyridin, um eine Polymerisation zu verhindern. Bei Zusatz von LiPF&sub6; jeder Verkaufsfirma zu dem Lösungsmittelgemisch beginnen die Lösungen zu polymerisieren. Jede Lösung polymerisiert trotz der Anwesenheit von Pyridin zu einer festen Masse.
- Ein Dreihals-Rundkolben mit einem Fassungsvermögen von 2 l und einer Zugabeapparatur für Feststoffe werden in einer mit Argon gefüllte Schutzkammer mit Handschuhen gebracht. In den Kolben werden 800 ml 1,2-Dimethoxyethan (DME) und magnetischer Rühranker gebracht. Unter Rühren werden 326 g NH&sub4;PF&sub6; in den Rundkolben gegeben. Das Rühren wird fortgesetzt, bis das ganze NH&sub4;PF&sub6; gelöst ist. Der Rundkolben wird mit einem Stöpsel verschlossen. In die Zugabeapparatur für Feststoffe werden 17,4 g LiH gegeben und die Apparatur wird mit einem Stöpsel verschlossen. Der verschlossene Kolben und die verschlossene Apparatur werden aus der Schutzkammer mit Handschuhen entfernt und unter einen Abzug gestellt.
- Der Kolben wird über einem Rührer festgeklemmt und mit einer Waschflasche, einem Kühler und der Zugabeapparatur für Feststoffe versehen. Argonspülgas strömt durch die Waschflasche und den Kolben. Das LiH wird über einen Zeitraum von 4 Stunden zugegeben. Die Zugabe wird durch NH&sub3;-Entwicklung begleitet, was anzeigt, daß die Bildung von LiPF&sub6; erfolgte. Wenn die Zugabe beendet ist, wird der Inhalt des Kolbens auf 80ºC erhöht, bis das ausströmende Gas nicht länger stark basisch ist. Die Lösung wird gekühlt, wodurch sie sich im wesentlichen verfestigt.
- Der LiPF&sub6;-2-DME-Komplex wird durch Zugabe von zusätzlichen 200 ml DME zu dem Feststoff unter Erhitzen des Gemisches zum Lösen des Feststoffes isoliert. Die heiße Flüssigkeit wird durch ein Grobfilter filtriert und das Volumen des Filtrates wird an einem Rotationsverdampfer vermindert, bis Kristalle auftreten. Sobald Kristalle auftreten wird die Volumenreduktion gestoppt und das Filtrat gekühlt. Eine beträchtliche Menge an weißen Kristallen fällt aus, sie werden durch Filtrieren von dem Filtrat abgetrennt. Mit dem Filtrat wird erneut eine Volumenverminderung durchgeführt und es werden weitere Kristalle erhalten. Die Endausbeute an LiPF&sub6;-2-DME ist 640 g, was eine 97%-ige Ausbeute (bezogen auf Ammoniumhexafluorphosphat) darstellt.
- Es wird ein Elektrolyt hergestellt, indem 166 g LiPF&sub6;- 2DME, wie in Beispiel 1 hergestellt, genommen werden und diese zu einer Lösung aus Propylenkarbonat und Dioxolan (50:50 Volumenteile) zusammen mit 0,1% Pyridin gegeben werden; dann wird das Gesamtvolumen auf 500 ml aufgefüllt. Es resultiert ein 1-molarer LiPF&sub6;-Elektrolyt, der klar ist und nicht polymerisiert. Der Elektrolyt hat eine Leitfähigkeit von 1,3 x 10&supmin;² Ohm&supmin;¹cm&supmin;¹, gemessen bei 1 kHz bei Raumtemperatur.
- Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wird wiederholt, allerdings wird DME durch Diglyme ersetzt. Dies führt zu der Bildung eines Komplexes aus LiPF&sub6; und Diglyme, welcher als weiße Kristalle isoliert wird. Der Komplex wird zu einer Lösung aus Propylenkarbonat und Dioxolan (50:50 Volumenteile) zusammen mit 0,1% Pyridin gegeben, das Volumen wird auf 500 ml gebracht, so daß ein 1-molarer LiPF&sub6;-Elektrolyt resultiert. Der Elektrolyt ist klar und polymerisiert nicht. Die Leitfähigkeit des Elektrolyten, gemessen bei 1 kHz bei Raumtemperatur beträgt 1,2 x 10&supmin;² Ohm&supmin;¹cm&supmin;¹.
- Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wird wiederholt, allerdings wird DME durch Diethoxyethan ersetzt. Dies führt zur Bildung eines Komplexes aus LiPF&sub6; und Diethoxyethan, welcher als weiße Kristalle isoliert wird. Der Komplex wird zu einer Lösung aus Propylenkarbonat und Dioxolan (50:50 Volumenteile) zusammen mit 0,1% Pyridin gegeben. Das Volumen wird auf 500 ml aufgefüllt, so daß ein 1- molarer LiPF&sub6;-Elektrolyt resultiert. Der Elektrolyt ist klar und polymerisiert nicht. Die Leitfähigkeit des Elektrolyten, gemessen bei 1 kHz bei Raumtemperatur beträgt 1,2 x 10&supmin;² Ohm&supmin;¹cm&supmin;¹.
- Der LiPF&sub6;-2DME-Komplex, der in Übereinstimmung mit Beispiel 1 hergestellt wird, wird zur Herstellung eines Elektrolyten verwendet, der Propylenkarbonat (PC) und 2- Methyltetrahydrofuran (2-MeTHF) (50:50 Volumenteile) enthält. Ein Gemisch aus PC und 2-MeTHF wird zu 166 g des Komplexes gegeben, bis eine Lösung von 500 ml erhalten wird. Das Ergebnis ist ein 1-molarer LiPF&sub6;-2DME PC/2MeTHF- Elektrolyt, der klar ist und nicht polymerisiert. Der Elektrolyt hat eine Leitfähigkeit von 1,3 x 10&supmin;¹ Ohm&supmin;¹cm&supmin;¹ bei 1 kHz bei Raumtemperatur.
- Der in Übereinstimmung mit Beispiel 1 hergestellte LiPF&sub6;- 2DME-Komplex wird zur Herstellung eines Elektrolyten verwendet, der Propylenkarbonat (PC) und 4-Methyldioxolan (4-MeDx) (50:50 Volumenteile) enthält. Ein Gemisch aus PC und 4-MeDx wird zu 166 g Komplex gegeben, bis 500 ml Lösung erreicht sind. Das Resultat ist ein 1-molarer LiPF&sub6;-2DME PC/4-MeDx-Elektrolyt, der klar ist und nicht polymerisiert. Der Elektrolyt hat eine Leitfähigkeit von 1,3 x 10&supmin;¹ Ohm&supmin;¹cm&supmin;¹ bei 1 kHz bei Raumtemperatur.
- Die Elektrolyten, die in Übereinstimmung mit den Beispielen 2 sowie 4-6 hergestellt werden, werden in elektrochemischen Zellen für die Beispiele 7-10 verwendet.
- Alle Zellen haben den gleichen Aufbau, mit der Ausnahme, daß unterschiedliche Elektrolyten verwendet werden.
- Es werden 8 Lithium-Mangandioxid-Zellen der Größe 2/3A gebaut; sie haben eine Elektrode aus Lithiumfolie, die 0,0178 cm (0,07 Inch) dick, 22,86 cm (9 Inches) lang und 2,29 cm (0,9 Inch) breit ist; eine Mangandioxid-Kathode, die 0,038 cm (0,015 Inch) dick, 24,5 cm (10 Inches) lang und 2,54 cm (1 Inch) breit ist; und einen 0,0025 cm (0,001 Inch) dicken mikroporösen Polypropylenseparator. Die Elektroden werden spiralenförmig miteinander mit dem Separator dazwischen gewickelt. Für jedes Beispiel werden zwei Zellen mit je 2 mm des jeweiligen Elektrolyten gefüllt und auf jede Zelle wird ein Zelldeckel angebracht. Eine Zelle wird mit 8 Ohm und die andere Zelle mit 100 Ohm entladen. Die Kapazität, die bei einem 1 Volt-Abschalten in Ah für jede Zelle geliefert wird, ist in Tabelle I angegeben. TABELLE I Beispiel II Elektrolyt 8 Ohm-Test 100 Ohm-Test Beispiel
- Als Vergleich würde eine Zelle, die einen herkömmlichen Elektrolyten wie z.B. 1-molares LiCF&sub3;SO&sub3; in Propylenkarbonat/Dimethoxyethan (67:33 Volumenteile) enthält, 1,2 Ah bei 8 Ohm und 1,3 Ah bei 100 Ohm liefern. Somit funktionieren Zellen, die Elektrolyten, die in Übereinstimmung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, enthalten, ebenso wie Zellen, die einen herkömmlichen Elektrolyten enthalten.
- Erfindung hergestellt werden, enthalten, ebenso wie Zellen, die einen herkömmlichen Elektrolyten enthalten.
- Wenn auch die Beispiele Elektrolyten verwendeten, die eine 1-molare Konzentration von LiPF&sub6; hatten, können geeignete Elektrolyten mit einer Endkonzentration zwischen etwa 0,5- und 1-molar hergestellt werden.
- Wenn auch die Beispiele Lösungsmittelverhältnisse von 50:50 zur Herstellung der Elektrolyten verwendeten, so können Verhältnisse von Propylenkarbonat und dem Co- Lösungsmittel von 2:1 bis 1:4 (Volumenteile) variieren, ohne daß Viskosität, Leitfähigkeit und Reaktivität des Elektrolyten nachteilig beeinflußt werden.
- Es ist selbstverständlich, daß die speziellen Beispiele lediglich zur Erläuterung dienten. Abänderungen können durch einen Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden, ohne daß dadurch der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert wird, zu verlassen.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines verbesserten
Elektrolyten, der LiPF&sub6; enthält, zur Verwendung in
einer elektrochemischen Zelle, umfassend:
- Lösen eines Salzes, das ein Kation, welches ein
Addukt eines Protons und einer Lewis-Base enthält,
und ein Anion, welches PF&sub6;&supmin; enthält, hat, in einem
Lösungsmittel, welches einen Ether umfaßt, der fähig
ist, mit LiPF&sub6; einen isolierbaren Komplex zu bilden;
- Zusetzen einer Lithiumbase zu der Lösung, wodurch
LiPF&sub6; und der Komplex aus LiPF&sub6; und Ether
gleichzeitig gebildet werden; und
- Isolieren des LiPF&sub6;-Ether-Komplexes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Salz die
allgemeine Formel (XH)PF&sub6; hat, in der X eine
Lewisbase ist, die ein Element der Gruppe 5a des
Periodensystems der Elemente enthält, und H ein
Proton ist, wodurch das Addukt XH eine Ladung von +1
hat.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem X ein Element
umfaßt, das aus der aus Stickstoff und Phosphor
bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem X aus der aus NH&sub3;,
NRH&sub2;, NRR'H und NRR'R'', worin R, R' und R'' gleiche
oder verschiedene C&sub1;- bis C&sub4;-Alkylgruppen sind, sowie
Pyridin bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem X aus der aus PH&sub3;,
PRH&sub2;,
PRR'H und PRR'R'', wobei R, R' und R'' gleiche
oder verschiedene C&sub1;- bis C&sub4;-Alkylgruppen sind,
bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Lithiumbase
aus der aus LiH, LiOR (R ist ein Alkyl), LiNH&sub2;, LiNRH
und LiNRR' (wobei R und R' die gleichen oder
verschiedene Alkyle sind), Lithiumnaphthalenid,
Lithium-Benzophenonketyl und Butyllithium bestehenden
Gruppe ausgewählt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Ether au der
aus 1,2-Dimethoxyethan (DME), 1,3-Dimethoxypropan,
Diglyme, Triglyme, Tetraglyme,
Methyltetrahydrofurfurylether, 1,4-Dioxan und
Methoxymethyltetrahydrofuran bestehenden Gruppe
ausgewählt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Lithiumbase
LiH beinhaltet und der Ether 1,2-Dimethoxyethan
beinhaltet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, das außerdem Lösen des
LiPF&sub6;-Ether-Komplexes in 1,2-Dimethoxyethan;
Umkristallisieren des Komplexes; und erneutes
Isolieren des LiPF&sub6;-Ether-Komplexes umfaßt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner Lösen eines
Komplexes in einem Gemisch aus Propylenkarbonat und
einem Co-Lösungsmittel von zwischen 2:1 und 1:4
Volumenteilen in einer ausreichenden Menge, um einen
Elektrolyten mit einer LiPF&sub6;-Konzentration von
zwischen etwa 0,5 und 1 Mol/l zu ergeben, wobei das
Co-Lösungsmittel aus der aus Dioxolan, 2-
Methyltetrahydrofuran und 4-Methyldioxolan
bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/316,355 US4880714A (en) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | Method for preparing non-aqueous electrolytes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69005154D1 DE69005154D1 (de) | 1994-01-27 |
| DE69005154T2 true DE69005154T2 (de) | 1994-03-31 |
Family
ID=23228711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE90302078T Expired - Lifetime DE69005154T2 (de) | 1989-02-27 | 1990-02-27 | Verfahren zur Herstellung von nichtwässrigen Elektrolyten. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4880714A (de) |
| EP (1) | EP0385724B1 (de) |
| JP (1) | JPH07120531B2 (de) |
| DE (1) | DE69005154T2 (de) |
| HK (1) | HK1002527A1 (de) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2582893B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1997-02-19 | 日立マクセル株式会社 | 有機電解液電池 |
| US5079109A (en) * | 1989-05-16 | 1992-01-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| US5620810A (en) * | 1992-07-22 | 1997-04-15 | Valence Technology, Inc. | Solid, solvent-containing electrolytes and electrolytic cells produced therefrom |
| US5352547A (en) * | 1992-08-27 | 1994-10-04 | Hitachi Maxell, Ltd. | Organic electrolytic solution and organic electrolytic solution cell |
| US5358658A (en) * | 1993-04-19 | 1994-10-25 | Valence Technology, Inc. | Method for mixing LiPF6 electrolytes at elevated temperatures |
| CA2104718C (en) * | 1993-08-24 | 1999-11-16 | Huanyu Mao | Simplified preparation of lipf6 based electrolyte for non-aqueous batteries |
| JPH07254415A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-10-03 | Wilson Greatbatch Ltd | 電気化学電池およびその電圧遅延を減少させる方法 |
| US5378445A (en) * | 1993-12-23 | 1995-01-03 | Fmc Corporation | Preparation of lithium hexafluorophosphate solutions |
| JP3114139B2 (ja) * | 1995-01-24 | 2000-12-04 | 株式会社山武 | 熱伝導率計 |
| CA2193119C (en) * | 1995-12-14 | 2001-01-30 | Shouichi Tsujioka | Electrolytic solution for lithium cell and method for producing same |
| JP3034202B2 (ja) | 1996-09-19 | 2000-04-17 | セントラル硝子株式会社 | リチウム電池用電解液及びその精製方法並びにそれを用いたリチウム電池 |
| US6645451B1 (en) | 1996-06-26 | 2003-11-11 | Solvay Fluor Und Derivate Gmbh | Method of preparing inorganic pentafluorides |
| DE19625448A1 (de) * | 1996-06-26 | 1998-01-02 | Solvay Fluor & Derivate | Verfahren zur Herstellung von LiPF¶6¶ |
| US5846673A (en) * | 1996-12-09 | 1998-12-08 | Valence Technology, Inc. | Additive to stabilize electrochemical cell |
| DE19816691A1 (de) * | 1998-04-15 | 1999-10-21 | Riedel De Haen Gmbh | Verfahren zur Herstellung von LiPF¶6¶ und dieses enthaltende Elektrolytlösungen |
| US6248883B1 (en) | 1998-07-31 | 2001-06-19 | Moltech Corporation | Methods of purifying lithium salts |
| DE19915056A1 (de) * | 1999-04-01 | 2000-10-05 | Riedel De Haen Gmbh | Verfahren zur Dehydratisierung Li-Ionen enthaltender Elektrolyte |
| KR100472513B1 (ko) * | 2002-11-16 | 2005-03-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 설퍼 전지용 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 설퍼전지 |
| US7316868B2 (en) * | 2004-02-11 | 2008-01-08 | Sion Power Corporation | Electrolytes for lithium-sulfur electrochemical cells |
| RU2308415C1 (ru) * | 2006-01-10 | 2007-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие государственный институт технологии органического синтеза | Способ получения компонента электролита на основе гексафторфосфата лития |
| JP4862555B2 (ja) * | 2006-08-21 | 2012-01-25 | パナソニック株式会社 | 非水電解液およびそれを具備した電気化学エネルギー蓄積デバイス |
| RU2421396C1 (ru) * | 2009-10-12 | 2011-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ получения гексафторофосфата лития |
| US8815058B2 (en) * | 2010-06-30 | 2014-08-26 | Honeywell International Inc. | Extractive distillation of AsF5 and PF5 using HF |
| US20130108933A1 (en) | 2010-07-08 | 2013-05-02 | Solvay Sa | Manufacture of LiPO2F2 and crystalline LiPO2F2 |
| JP2013539448A (ja) | 2010-07-08 | 2013-10-24 | ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) | LiPO2F2の製造 |
| EP2611731A1 (de) | 2010-08-04 | 2013-07-10 | Solvay Sa | Herstellung von lipo2f2 aus pof3 oder pf5 |
| WO2013023902A1 (en) | 2011-08-16 | 2013-02-21 | Solvay Sa | Manufacture of mixtures comprising lipo2f2 and lipf6 |
| WO2013026777A1 (en) | 2011-08-24 | 2013-02-28 | Solvay Sa | Fluoroalkyl s-(fluoro)alkyl thiocarbonates, a method for the preparation of fluoroalkyl s-(fluoro)alkyl thiocarbonates, and their use |
| US9382341B2 (en) | 2012-09-27 | 2016-07-05 | Wacker Chemical Corporation | Carpet coating composition |
| EP2733779A1 (de) * | 2012-11-20 | 2014-05-21 | LANXESS Deutschland GmbH | Elektrolytlösung mit geringem Säuregehalt |
| JP6119817B2 (ja) * | 2015-09-18 | 2017-04-26 | 宇部興産株式会社 | 六フッ化リン酸リチウム・エーテル錯体の製造方法、六フッ化リン酸リチウム・エーテル錯体及びリチウム電池用電解液 |
| JP6256642B2 (ja) * | 2017-02-06 | 2018-01-10 | 宇部興産株式会社 | 六フッ化リン酸リチウム・エーテル錯体の製造方法 |
| CN111834673B (zh) * | 2019-04-19 | 2022-07-22 | 深圳先进技术研究院 | 一种碱土金属六氟磷酸盐电解质及电解液制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3607020A (en) * | 1970-03-19 | 1971-09-21 | Foote Mineral Co | Preparation of lithium hexafluorophosphate |
| US4176214A (en) * | 1978-12-26 | 1979-11-27 | Gte Laboratories Incorporated | Lithium-lead sulfate primary electrochemical cell |
| US4321314A (en) * | 1980-09-02 | 1982-03-23 | Duracell International Inc. | Non-aqueous cell safety |
| US4345010A (en) * | 1980-12-22 | 1982-08-17 | General Electric Company | Electrolyte for secondary electrochemical cell |
| JPS6139368A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-02-25 | Daikin Ind Ltd | 電池 |
-
1989
- 1989-02-27 US US07/316,355 patent/US4880714A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-02-19 JP JP2039562A patent/JPH07120531B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-27 EP EP90302078A patent/EP0385724B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-27 DE DE90302078T patent/DE69005154T2/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-02-25 HK HK98101453A patent/HK1002527A1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0385724A2 (de) | 1990-09-05 |
| EP0385724B1 (de) | 1993-12-15 |
| US4880714A (en) | 1989-11-14 |
| EP0385724A3 (de) | 1991-12-27 |
| JPH02276163A (ja) | 1990-11-13 |
| HK1002527A1 (en) | 1998-08-28 |
| DE69005154D1 (de) | 1994-01-27 |
| JPH07120531B2 (ja) | 1995-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4880714A (en) | Method for preparing non-aqueous electrolytes | |
| DE69309861T2 (de) | Carbonatverbindungen, nicht wässrige Elektrolytlösungen und nicht wässrige Elektrolytlösungen enthaltende Batterien | |
| EP1091963B1 (de) | Lithium-bisoxalatoborat, herstellung und verwendung als leitsalz | |
| DE2012603C3 (de) | Komplexverbindungen, bestehend aus einem anorganischen Lithiumsalz und einer chelatbildenden Lewis-Base, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung | |
| DE69021637T2 (de) | Sekundärbatterie mit nichtwässerigen Elektrolyten. | |
| DE112005000120B4 (de) | Lithium-lonen-leitendes kristallisiertes Glas auf Sulfid-Basis, Verfahren zu dessen Herstellung, fester Elektrolyt und Trocken-Batterie unter Verwendung desselben | |
| DE69804409T2 (de) | Phosphate als Zusätze zu nichtwässrigen Elektrolyten in Alkalimetallbatterien | |
| DE69109847T2 (de) | LI, MG und AL-METHID-SALZE UND DARAUS HERGESTELLTE ELEKTROLYTE FÜR BATTERIEN. | |
| DE69720777T2 (de) | Stabilisierte elektrochemische zelle | |
| DE3645116C2 (de) | ||
| DE69722988T2 (de) | Lithiumnickelverbundoxid, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
| HK1002527B (en) | Improved method for preparing non-aqueous electrolytes | |
| DE69400793T2 (de) | Vereinfachte Herstellung von LiPF6 enthaltendem Elektrolyt für nicht-wässrige Batterien | |
| DE2639121B2 (de) | Galvanisches Element und Verfahren zur Herstellung eines Elektrolytsalzes für dieses Element P.R. Mallory & Co. Inc., Indiana¬ | |
| EP1380539B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Lithiumiodidlösungen | |
| DE2834485C2 (de) | Wiederaufladbares galvanisches Element | |
| EP2502303B1 (de) | Lithiumbatterie ENTHALTEND SAUERSTOFFHALTIGE KONVERSIONSELEKTRODEN | |
| WO1998007729A1 (de) | Verfahren zur herstellung von lithium-borat-komplexen | |
| DE69504663T2 (de) | KATHODENMATERIAL FÜR Li-SEKUNDÄRBATTERIEN UND VERFAHREN UND VORLÄUFERMATERIAL ZU DEREN HERSTELLUNG | |
| DE69905090T2 (de) | Dicarbonat-Additive für nichtwässrige Elektrolyte in Alkali-Metall enthaltenden elektrochemischen Zellen | |
| EP0816289B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Lithiumhexafluorphosphat | |
| DE60104561T2 (de) | Synthese von lithium-übergangsmetallsulfiden | |
| EP2553748B1 (de) | Metallimidverbindungen als anodenmaterialien für lithiumbatterien und galvanische elemente mit hoher speicherkapazität | |
| DE69302367T2 (de) | Verfahren zur herstellung von dinitramidsalze und dinitramidsäuren | |
| DE69837368T2 (de) | Kathode mit Gemischtphase-Metalloxid, Herstellungsverfahren und Elektrochemische Zelle dafür |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: THE GILLETTE CO. (N.D.GES.D. STAATES DELAWARE), US |