Brevet FR3044829A1 (20170609)
REVENDICATIONS1. Cellule électrochimique pour batterie au lithium comprenant deux électrodes de polarité opposée, dont l'une des électrodes comporte, comme matériau actif, un matériau composite graphite-silicium et comprenant un électrolyte comprenant un sel de lithium et au moins un composé choisi parmi les composés oxolanes, les composés oxanes et les mélanges de ceux-ci.\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon la revendication 1, dans laquelle le sel de lithium est choisi dans le groupe constitué par LiPF6, LiCIO4, LiBF4, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)3, LiN(C2F6S02), le 4,5-dicyano-2-(trifluorométhyl)imidazole de lithium ou de la famille des sulfonimides, tels que le bistrifluorométhylsulfonylimide de lithium LiN[SO2CF3]2, le bisfluorosulfonylimide de lithium LiN[SO2F]2, le 1,1,2,2,3,3- hexafluoropropane-1,3-disulfonimide Li(S02(CF2)3502 et les mélanges de ceux-ci.\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon la revendication 1, dans laquelle le sel de lithium est le bis-trifluorométhylsulfonylimide de lithium (LiTFSI).\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les composés oxolanes sont choisis parmi les composés oxolanes comprenant, dans le cycle, un atome d'oxygène.\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'électrolyte comprend un composé oxolane, qui est du tétrahydrofurane ou du 2-méthyltétrahydrofurane.\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les composés oxolanes sont choisis parmi les composés oxolanes comprenant, dans le cycle, deux atomes d'oxygène. 3044829 22\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 6, dans laquelle l'électrolyte comprend un composé oxolane, qui est *le 1,3-dioxolane de formule (I) suivante : / \ °NV° 5 (I) *le 2-méthyl-1,3-dioxolane de formule (II) suivante : et/ou 10 *le 4-méthyl-1,3-dioxolane de formule (III) suivante : / ( °N,\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les composés oxanes sont des composés oxanes comprenant, dans son 15 cycle, deux atomes d'oxygène.\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 8, dans laquelle l'électrolyte comprend un composé oxane, qui est le 1,4-dioxane 3044829 23 de formule (IV) suivante : 5\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'électrolyte est constitué uniquement d'un ou plusieurs composés choisi parmi les composés oxolanes, les composés oxanes et les mélanges de ceux-ci et d'un sel de lithium. 10\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle l'électrolyte comporte un ou plusieurs additifs choisis parmi le carbonate de vinylène, le carbonate de fluoroéthylène et les mélanges de ceux-ci.\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, dans laquelle l'électrolyte est : -un électrolyte comprenant du 1,3-dioxolane et un sel de lithium LiTFSI, par exemple, à une concentration de 1 mol.L-1; -un électrolyte comprenant du tétrahydrofurane et un sel de lithium LiTFSI, par exemple, à une concentration de 1 mol.L-1; 20 -un électrolyte comprenant du 2-méthyl-1,3-dioxolane et un sel de lithium LiTFSI, par exemple, à une concentration de 1 mol.L-1; -un électrolyte comprenant du 4-méthyl-1,2-dioxolane et un sel de lithium LiTFSI, par exemple, à une concentration de 1 mol.L-1; -un électrolyte comprenant un mélange de 1,3-dioxolane et de 25 1,4-dioxane (50/50 en volume) et un sel de lithium LiTFSI, par exemple, à une concentration de 1 mol.L-1; 3044829 24 -un électrolyte comprenant du 1,3-dioxolane, un sel de lithium LiTFSI, par exemple, à une concentration de 1 mol.L-1 et du carbonate de vinylène à hauteur de 2% massique par rapport à la masse totale du 1,3-dioxolane et du sel de lithium ; -un électrolyte comprenant du 1,3-dioxolane, un sel de lithium LiTFSI, 5 par exemple, à une concentration de 1 mol.L-1 et du carbonate de fluoroéthylène à hauteur de 10% massique par rapport à la masse totale du 1,3-dioxolane et du sel de lithium ; -un électrolyte comprenant du 1,3-dioxolane, un sel de lithium LiTFSI, par exemple, à une concentration de 1 mol.L-1, du carbonate de vinylène à hauteur de 2% 10 par rapport à la masse totale du 1,3-dioxolane et du sel de lithium, du carbonate de fluoroéthylène à hauteur de 10% massique par rapport à la masse totale du 1,3-dioxolane et du sel de lithium ; ou -un électrolyte comprenant du 2-méthyltétrahydrofurane et un sel de lithium LiTFSI, par exemple, à une concentration de 1 mol.L-1. 15\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'électrode comprenant, comme matériau actif, un matériau composite silicium-graphite, est une électrode négative, l'électrode de polarité opposée étant ainsi une électrode positive. 20\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon la revendication 13, dans laquelle l'électrode positive comprend, comme matériau actif, un matériau d'insertion du lithium du type phosphate lithié comprenant au moins un élément métallique de transition. 25\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle l'électrode comprenant, comme matériau actif, un matériau composite silicium-graphite, est une électrode positive, l'électrode de polarité opposée étant ainsi une électrode négative. 30\n<CLM>\1\tCellule électrochimique selon la revendication 15, dans laquelle 3044829 25 l'électrode négative comprend, comme matériau actif, du lithium métallique.\n<CLM>\1\tBatterie au lithium comprenant au moins une cellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t5 10