Brevet FR3077415A1 (20190802)

REVENDICATIONS1. Mélange comprenant : - de 99% à 99,9999% en poids d'au moins un sel de lithium A choisi dans le groupe constitué de LiPF6 ; UBF'' ; CH3COOLi ; CH3SO3Li ; CF3SO3Li ; CF3COOLi ; Li2B12F12 ; LiBC408 ; d'un sel de formule (I) suivante : R1-502-NLi502-R2 (I) dans laquelle Ri et R2 représentent, indépendamment l'un de l'autre, F, CF3, CHF2, CH2F, C21-1F4., C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C41-12F7, C41-14F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19 ; d'un sel de formule (II) suivante : NCNNLi NOVN dans laquelle Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19; et de leurs mélanges ; - de 1 ppm à 10 000 ppm en poids d'au moins un sel de potassium B choisi dans le groupe constitué de KPF6 ; KBF4 ; CH3COOK; CH3S03K ; CF3S03K ; CF3COOK ; K21312F12 ; KBC408 , d'un sel de formule (III) suivante : R3-502-NK502-R4 (III) dans laquelle R3 et R4 représentent, indépendamment l'un de l'autre, F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19 ; d'un sel de formule (IV) suivante : NNN ) NK NV dans laquelle Rp représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou Rf (IV) Rp C9F19 ; et de leurs mélanges. 15\n<CLM>\1\tMélange selon la revendication 1, comprenant : - de 99,1% à 99,9999% en poids, de préférence de 99,2% à 99,9999% en poids, préférentiellement de 99,3% à 99,9999% en poids, avantageusement de 99,4% en poids à 99,9999% en poids, encore plus préférentiellement de 99,5% à 99,9999% 5 en poids, encore plus avantageusement de 99,6% en poids à 99,9999% en poids, de manière privilégiée de 99,7% à 99,9999% en poids, par exemple de 99,8% à 99,9999% en poids, et en particulier de 99,9% à 99,9999% en poids d'au moins un sel de lithium A, et/ou - de 1 ppm à 9 000 ppm, de préférence de 1 à 8 000 ppm, préférentiellement de 1 à 10 7 000 ppm, avantageusement de 1 à 6 000 ppm, encore plus préférentiellement de 1 à 5 000 ppm, encore plus avantageusement de 1 à 4 000 ppm, de manière privilégiée de 1 à 3 000 ppm, par exemple de 1 à 2 000 ppm, et en particulier de 1 à 1 000 ppm d'au moins un sel de potassium B. 15\n<CLM>\1\tMélange selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, comprenant : - de 99% à 99,999% en poids, de préférence de 99,5% à 99,999% en poids, préférentiellement de 99,7% à 99,999% en poids, avantageusement de 99,85% en poids à 99,999% en poids, encore plus préférentiellement de 99,85% à 99,995% en poids, encore plus avantageusement de 99,9% en poids à 99,99% en poids d'au 20 moins un sel de lithium A, et/ou - de 10 ppm à 10 000 ppm, de préférence de 10 à 5 000 ppm, préférentiellement de 10 à 3 000 ppm, avantageusement de 10 à 1 500 ppm, encore plus préférentiellement de 50 à 1 500 ppm, encore plus avantageusement de 100 à 1 000 ppm d'au moins un sel de potassium B. 25\n<CLM>\1\tMélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le sel de lithium A et le sel de potassium B, ont le même anion.\n<CLM>\1\tMélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel : 30 - le sel de lithium A est choisi dans le groupe constitué de LiPF6, LiBF4, CH3COOLi, CH3SO3Li, CF3SO3Li, CF3COOLi, Li2B12F12, LiBC408, et de leurs mélanges, le sel de lithium A étant de préférence LiPF6 ; et le sel de potassium B est choisi dans le groupe constitué de KPF6, KBF4 , CH3COOK, CH3SO3K, CF3SO3K, CF3COOK, K2B12F12, KBC4O8, et de leurs mélanges, le sel de potassium B étant de préférence 35 KPF6 ; OU 16 - le sel de lithium A est choisi dans le groupe constitué de LiPF6, LiBF4, CH3COOLi, CH3SO3Li, CF3SO3Li, CF3COOLi, Li2B12F12, LiBC408, et de leurs mélanges, le sel de lithium A étant de préférence LiPF6 ; et le sel de potassium B a la formule (III) R3-S02-NK-S02-R4 dans laquelle R3 et R4 représentent, indépendamment l'un de 5 l'autre, F, CF3, CHF2, CH2F, C2F-IF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3F-I2F5, C3F-I4F3, C4F9, C4.1--12F7, Ca--I4F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19 , avec R3 et R4 représentant de préférence, indépendamment l'un de l'autre, F ou CF3, et préférentiellement F ; ou 10 - le sel de lithium A est choisi dans le groupe constitué de LiPF6, LiBF4, CH3COOLi, CH3SO3Li, CF3SO3Li, CF3COOLi, Li2B12F12, LiBC4Os, et de leurs mélanges, le sel de lithium A étant de préférence LiPF6 ; et le sel de potassium B a la formule (IV) telle que définie dans la revendication 1, dans laquelle Rp représente F, CF3, CHF2, CH2F, C21--IF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3F-I2F5, C3HaF3, C4F9, C41--12F7, C41--14F5, 15 C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19 , Rp représentant de préférence CF3 ; ou - le sel de lithium A a la formule (I) R1-S02-NK-S02-R2 dans laquelle Ri et R2 représentent, indépendamment l'un de l'autre, F, CF3, CHF2, C H 2F , C2 H F4, C2 H 2F3 , C2 H 3F2, C2F5, C3F7, C3 H 2F5, C3 H 4F3, 04F9, C4 H 2F7, C4 H 4F5, C5F11, C6F13, C7F15, 20 C8F17, ou C9F19, avec Ri et R2 représentant de préférence, indépendamment l'un de l'autre, F ou CF3, et préférentiellement F ; et le sel de potassium B est choisi dans le groupe constitué de KPF6, KBF4 , CH3COOK, CH3SO3K, CF3SO3K, CF3COOK, K2B12F12, KB0408, et de leurs mélanges, le sel de potassium étant de préférence KPF6 ; 25 ou - le sel de lithium A a la formule (I) R1-S02-NK-S02-R2 dans laquelle Ri et R2 représentent, indépendamment l'un de l'autre, F, CF3, CHF2, C H 2F , C2 H F4, C2 H 2F3 , C2 H 3F2, C2F5, C3F7, C3 H 2F5, C3 H 4F3, 04F9, C4 H 2F7, C4 H 4F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou 09F19 avec R1 et R2 représentant de préférence, indépendamment l'un 30 de l'autre, F ou CF3, et préférentiellement F ; et le sel de potassium B a la formule (III) R3-SO2-NK-S02-R4 dans laquelle R3 et R4 représentent, indépendamment l'un de l'autre, F, CF3, CHF2, CH2F, C21--IF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3F-I2F5, C3F-I4F3, 04F9, C4.1--12F7, C4--I4F5, C5F11, C6F13, C7F15, 08F17, ou C9F19, avec R3 et R4 représentant de préférence, indépendamment l'un de l'autre, F ou CF3, et 35 préférentiellement F ; OU 17 5 - 10 - 15 - 20 25 - 30\n<CLM>\1\t35 le sel de lithium A a la formule (I) R1-S02-NK-S02-R2 dans laquelle Ri et R2 représentent, indépendamment l'un de l'autre, F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19, avec R1 et R2 représentant de préférence, indépendamment l'un de l'autre, F ou CF3, et préférentiellement F ; et le sel de potassium B a la formule (IV) telle que définie dans la revendication 1, dans laquelle Rp représente F, CF3, CHF2, CH2F, C21-1F4., C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4.1-12F7, C4I-14F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19, Rp représentant de préférence CF3 ; ou le sel de lithium A a la formule (II) susmentionnée dans laquelle Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C21-1F4., C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4I-12F7, C4I-14F5, C5F11, C6F13, C7F1s, C8F17, ou C9F19, Rf représentant de préférence CF3 ; et le sel de potassium B est choisi dans le groupe constitué de KPF6, KBF4 , CH3COOK, CH3SO3K, CF3SO3K, CF3COOK, K2B12F12, KBC408, et de leurs mélanges, le sel de potassium B étant de préférence KPF6 ; ou le sel de lithium A a la formule (II) telle que définie dans la revendication 1, dans laquelle Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C31-14.F3, 04.F9, C4.H2F7, C41-14F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19, Rf représentant de préférence CF3 ; et le sel de potassium B a la formule (III) R3-S02- NK-S02-R4 dans laquelle R3 et R4 représentent, indépendamment l'un de l'autre, F, CF3, CHF2, CH2F, C21-1F4., C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4I-12F7, C4I-14F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19, avec R3 et R4 représentant de préférence, indépendamment l'un de l'autre, F ou CF3, et préférentiellement F ; ou le sel de lithium A a la formule (II) telle que définie dans la revendication 1, dans laquelle Rf représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C31-14.F3, 04.F9, C4.H2F7, C41-14F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19, Rf représentant de préférence CF3 ; et le sel de potassium B a la formule (IV) telle que définie dans la revendication 1, dans laquelle Rp représente F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H2F5, C3H4F3, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, 05F11, C6F13, C7F15, C8F17, ou C9F19, Rp représentant de préférence CF3. Composition d'électrolyte, notamment pour batterie telle que par exemple batterie Li-ion, comprenant le mélange tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, au moins un solvant, et éventuellement au moins un additif électrolytique. 18\n<CLM>\1\tComposition selon la revendication 6, comprenant : - de 1% à 99% en masse du mélange susmentionné, de préférence de 5% à 99%, et avantageusement de 20% à 95%, par rapport à la masse totale de la 5 composition ; et/ou - de 1% à 99% en masse de solvant, de préférence de 5% à 99%, et avantageusement de 20% à 95%, par rapport à la masse totale de la composition.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans laquelle la 10 concentration molaire du mélange tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans la composition d'électrolyte est inférieure ou égale à 7 mol/L, avantageusement inférieure ou égale à 4 mol/L, de préférence inférieure ou égale à 2 mol/L, préférentiellement inférieure ou égale à 1,5 mol/L, et en particulier inférieure ou égale à 1,1 mol/L, par exemple inférieure ou égale à 1 mol/L. 15\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans laquelle le solvant est choisi dans le groupe constitué des éthers, des carbonates, des esters, des cétones, des hydrocarbures partiellement hydrogénés, des nitriles, des amides, des alcools, des sulfoxydes, du sulfolane, du nitrométhane, de la 1,3- 20 diméthyl-2-imidazolidinone, de la 1,3-diméthy1-3,4,5,6-tétrahydro-2(1,H)- pyrimidinone, de la 3-méthyl-2-oxazolidinone, et de leurs mélanges.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, comprenant l'un des mélanges de solvants suivants : 25 - carbonate d'éthylène (EC)/carbonate de propylène (PC)/carbonate de diméthyle (DMC) dans un rapport massique 1/1/1 ; - carbonate d'éthylène (EC)/carbonate de propylène (PC)/carbonate de diéthyle (DEC) dans un rapport massique 1/1/1 ; - carbonate d'éthylène (EC)/carbonate de propylène (PC)/carbonate de méthyle 30 éthyle (EMC) dans un rapport massique 1/1/1 ; - carbonate d'éthylène (EC)/carbonate de diméthyle (DMC) dans un rapport massique 1/1 ; - carbonate d'éthylène (EC)/carbonate de diéthyle (DEC) dans un rapport massique 1/1 ; 35 - carbonate d'éthylène (EC)/carbonate de méthyle éthyle (EMC) dans un rapport massique 1/1 ; 19 - carbonate d'éthylène (EC)/carbonate de diméthyle (DMC) dans un rapport massique dans un rapport volumique 3/7 ; - carbonate d'éthylène (EC)/carbonate de diéthyle (DEC) dans un rapport volumique 3/7 ; 5 - carbonate d'éthylène (EC)/carbonate de méthyle éthyle (EMC) dans un rapport volumique 3/7; - Dioxolane (DOL)/diméthoxyéthane (DME) dans un rapport volumique 2/1 ; - Dioxolane (DOL)/diméthoxyéthane (DME) dans un rapport volumique 1/1. 10\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, dans laquelle l'additif électrolytique est choisi parmi le groupe constitué du carbonate de fluoroéthylène (FEC), du carbonate de vinylène, du 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one, de la pyridazine, de la vinyl pyridazine, de la quinoline, de la vinyl quinoline, du butadiène, du sébaconitrile, du LiB(C204)2, du nitrate de lithium, des alkyldisulfure, 15 du fluorotoluène, du 1,4-diméthoxytétrafluorotoluène, du t-butylphenol, du di-t- butylphenol, du tris(pentafluorophenyl)borane, des oximes, des époxydes aliphatiques, des biphényls halogénés, des acides métacryliques, du carbonate d'allyle éthyle, de l'acétate de vinyle, de l'adipate de divinyle, de l'acrylonitrile, du 2-vinylpyridine, de l'anhydride maléïque, du cinnamate de méthyle, des 20 phosphonates, des composés silane contenant un vinyle, du 2-cyanofurane et de leurs mélanges, l'additif électrolytique étant de préférence le carbonate de fluoroéthylène (FEC).\n<CLM>\1\tUtilisation d'un mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ou d'une 25 composition d'électrolyte selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, dans une batterie, par exemple une batterie Li-ion, en particulier à une température supérieure ou égale à 25°C, de préférence comprise entre 25°C et 80°C, et/ou en particulier à une tension comprise entre 4 et 5, de préférence à 4,2, 4,35, 4,4, 4,5 ou 4,7 volts. 30\n<CLM>\1\tCellule électrochimique comportant une électrode négative, une électrode positive, et une composition d'électrolyte selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, interposée entre l'électrode négative et l'électrode positive, ou un mélange tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t35\n<CLM>\1\tBatterie comprenant au moins une cellule électrochimique selon la revendication\n<CLM>\1\t20\n<CLM>\1\tUtilisation d'au moins un sel de potassium B tel que défini ci-dessus, dans un mélange comprenant au moins 99% en poids d'au moins un sel de lithium A tel que défini dans la revendication 1, pour améliorer la durée de vie d'une batterie, en 5 particulier une batterie Li-ion.