Brevet FR3069959A1 (20190208)

REVENDICATIONS1. Mélange comprenant : - le bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - le 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - l'hexafluorophosphate de lithium.\n<CLM>\1\tMélange selon la revendication 1 comprenant : - de 1% à 98% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 1% à 98% molaire de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 1% à 98% molaire d'hexafluorophosphate de lithium.\n<CLM>\1\tMélange selon la revendication 1 ou la revendication 2 comprenant : - au moins 5%, de préférence au moins 10%, préférentiellement au moins 15%, encore plus préférentiellement au moins 20%, avantageusement au moins 25%, et encore plus avantageusement au moins 30% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; et/ou - au moins 5%, de préférence au moins 10%, préférentiellement au moins 15%, encore plus préférentiellement au moins 20%, et avantageusement au moins 25% molaire de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium; et/ou - au moins 10%, préférentiellement au moins 15%, encore plus préférentiellement au moins 20%, et avantageusement au moins 25% molaire d'hexafluorophosphate de lithium.\n<CLM>\1\tMélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la teneur en bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium est choisie parmi l'un des pourcentages molaires suivants : de 1% à 99%, de 1% à 95%, de 5% à 90%, de 5% à 85%, de 5% à 80%, de 5% à 75%, de 5% à 70%, de 5% à 65%, de 5% à 50%, de 5% à 45%, de 10% à 99%, de 10% à 95%, de 10% à 90%, de 10% à 85%, de 10% à 80%, de 10% à 75%, de 10% à 70%, de 10% à 65%, de 10% à 60%, de 10% à 55%, de 10% à 50%, de 10% à 45%, de 15% à 99%, de 15% à 95%, de 15% à 90%, de 15% à 85%, de 15% à 80%, de 15% à 75%, de 15% à 70%, de 15% à 65%, de 15% à 60%, de 15% à 55%, de 15% à 50%, de 15% à 45%, de 20% à 99%, de 20% à 95%, de 20% à 90%, de 20% à 85%, de 20% à 80%, de 20% à 75%, de 20% à 70%, de 20% à 65%, de 20% à 60%, de 20% à 55%, de 20% à 50%, de 20% à 45%, de 25% à 99%, de 25% à 95%, de 25% à 90%, de 25% à 85%, de 25% à 80%, de 25% à 75%, de 25% à 70%, de 25% à 65%, de 25% à 22 60%, de 25% à 55%, de 25% à 50%, de 25% à 45%, de 30% à 99%, de 30% à 95%, de 30% à 90%, de 30% à 85%, de 30% à 80%, de 30% à 75%, de 30% à 70%, de 30% à 65%, de 30% à 60%, de 30% à 55%, de 30% à 50%, de 30% à 45%, de 35% à 99%, de 35% à 95%, de 35% à 90%, de 35% à 85%, de 35% à 5 80%, de 35% à 75%, de 35% à 70%, de 35% à 65%, de 35% à 60%, de 35% à 55%, de 35% à 50%; de 40% à 99%, de 40% à 95%, de 40% à 90%, de 40% à 85%, de 40% à 80%, de 40% à 75%, de 40% à 70%, de 40% à 65%, de 40% à 60%, de 40% à 55%, ou de 40% à 50%; et/ou 10\n<CLM>\1\tMélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la teneur en 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium est choisie parmi l'un des pourcentages molaires suivants : de 1% à 99%, de 1% à 95%, de 5% à 90%, de 5% à 85%, de 5% à 80%, de 5% à 75%, de 5% à 70%, de 5% à 65%, de 5% à 50%, de 5% à 45%, de 10% à 99%, de 10% à 95%, de 10% à 90%, de 10% à 85%, 15 de 10% à 80%, de 10% à 75%, de 10% à 70%, de 10% à 65%, de 10% à 60°/o, de 10% à 55%, de 10% à 50%, de 10% à 45%, de 15% à 99%, de 15% à 95%, de 15% à 90%, de 15% à 85%, de 15% à 80%, de 15% à 75%, de 15% à 70%, de 15% à 65%, de 15% à 60%, de 15% à 55%, de 15% à 50%, de 15% à 45%, de 20% à 99%, de 20% à 95%, de 20% à 90%, de 20% à 85%, de 20% à 80%, de 20 20% à 75%, de 20% à 70%, de 20% à 65%, de 20% à 60%, de 20% à 55%, de 20% à 50%, de 20% à 45%, de 25% à 99%, de 25% à 95%, de 25% à 90%, de 25% à 85%, de 25% à 80%, de 25% à 75%, de 25% à 70%, de 25% à 65%, de 25% à 60%, de 25% à 55%, de 25% à 50%, de 25% à 45%, de 30% à 99%, de 30% à 95%, de 30% à 90%, de 30% à 85%, de 30% à 80%, de 30% à 75%, de 25 30% à 70%, de 30% à 65%, de 30% à 60%, de 30% à 55%, de 30% à 50%, de 30% à 45%, de 35% à 99%, de 35% à 95%, de 35% à 90%, de 35% à 85%, de 35% à 80%, de 35% à 75%, de 35% à 70%, de 35% à 65%, de 35% à 60%, de 35% à 55%, de 35% à 50%; de 40% à 99%, de 40% à 95%, de 40% à 90%, de 40% à 85%, de 40% à 80%, de 40% à 75%, de 40% à 70%, de 40% à 65%, de 30 40% à60%, de 40% à 55%, ou de 40% à 50%.\n<CLM>\1\tMélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la teneur en hexafluorophosphate de lithium est choisie parmi l'un des pourcentages molaires suivants : de 1% à 99%, de 1% à 95%, de 5% à 90%, de 5% à 85%, de 35 5% à 80%, de 5% à 75%, de 5% à 70%, de 5% à 65%, de 5% à 50%, de 5% à 45%, de 10% à 99%, de 10% à 95%, de 10% à 90%, de 10% à 85%, de 10% à 80%, de 10% à 75%, de 10% à 70%, de 10% à 65%, de 10% à 60%, de 10% à 23 55%, de 10% à 50%, de 10% à 45%, de 15% à 99%, de 15% à 95%, de 15% à 90%, de 15% à 85%, de 15% à 80%, de 15% à 75%, de 15% à 70%, de 15% à 65%, de 15% à 60%, de 15% à 55%, de 15% à 50%, de 15% à 45%, de 20% à 99%, de 20% à 95%, de 20% à 90%, de 20% à 85%, de 20% à 80%, de 20% à 5 75%, de 20% à 70%, de 20% à 65%, de 20% à 60%, de 20% à 55%, de 20% à 50%, de 20% à 45%, de 25% à 99%, de 25% à 95%, de 25% à 90%, de 25% à 85%, de 25% à 80%, de 25% à 75%, de 25% à 70%, de 25% à 65%, de 25% à 60%, de 25% à 55%, de 25% à 50%, de 25% à 45%, de 30% à 99%, de 30% à 95%, de 30% à 90%, de 30% à 85%, de 30% à 80%, de 30% à 75%, de 30% à 10 70%, de 30% à 65%, de 30% à 60%, de 30% à 55%, de 30% à 50%, de 30% à 45%, de 35% à 99%, de 35% à 95%, de 35% à 90%, de 35% à 85%, de 35% à 80%, de 35% à 75%, de 35% à 70%, de 35% à 65%, de 35% à 60%, de 35% à 55%, de 35% à 50%; de 40% à 99%, de 40% à 95%, de 40% à 90%, de 40% à 85%, de 40% à 80%, de 40% à 75%, de 40% à 70%, de 40% à 65%, de 40% à 15 60%, de 40% à 55%, ou de 40% à 50%.\n<CLM>\1\tMélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant : i) 20 de 5% à 90% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 5% à 90% molaire 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 5% à 90% molaire de hexafluorophosphate de lithium ; ou 25 ii) - de 20% à 90% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 5% à 60% molaire 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 5% à 60% molaire de hexafluorophosphate de lithium ; 30 ou iii) - de 30% à 70% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 10% à 50% molaire 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 10% à 50% molaire de hexafluorophosphate de lithium ; 35 OU iv) 24 - de 35% à 60% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 15% à 50% molaire 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 15% à 50% molaire de hexafluorophosphate de lithium ; 5 ou y) - de 35% à 50% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 20% à 40% molaire 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 20% à 40% molaire de hexafluorophosphate de lithium ; 10 ou vi) - de 35% à 45% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 25% à 35% molaire 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et 15 - de 25% à 35% molaire de hexafluorophosphate de lithium; ou vii) - de 40% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; 20 - de 30% molaire 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 30% molaire de hexafluorophosphate de lithium ; OU viii) 25 - de 50% molaire de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 20% molaire 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 30% molaire de hexafluorophosphate de lithium.\n<CLM>\1\tMélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le ratio 30 molaire bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium/hexafluorophosphate de lithium est compris entre 1/1 et 10/1, de préférence entre 1/1 et 5/1, préférentiellement entre 1/1 et 2/1, le ratio molaire bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium/hexafluorophosphate de lithium étant en particulier 4/3 ou 5/3. 35\n<CLM>\1\tComposition d'électrolyte comprenant le mélange de sels de lithium tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, au moins un solvant, et éventuellement au moins un additif électrolytique. 25\n<CLM>\1\tComposition selon la revendication 9, dans laquelle les sels bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium, hexafluorophosphate de lithium et 2- trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium représentent 100% de la totalité des sels présents dans la composition. 5 11 Composition selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, dans laquelle la concentration molaire du mélange est inférieure ou égale à 5 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, en particulier inférieure 10 ou égale à 1,1 mol/L, par exemple inférieure ou égale à 1 mol/L.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, comprenant : - au moins 0,05 mol/L, de préférence au moins 0,1 mol/L, préférentiellement au moins 0,15, encore plus préférentiellement au moins 0,2 mol/L, avantageusement 15 au moins 0,25 mol/L, et encore plus avantageusement au moins 0,3 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium; et/ou - au moins 0,05 mol/L, de préférence au moins 0,1 mol/L, préférentiellement au moins 0,15, encore plus préférentiellement au moins 0,2 mol/L, avantageusement au moins 0,25 mol/L, et encore plus avantageusement au moins 0,3 mol/L de 2- 20 trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium; et/ou - au moins 0,05 mol/L, de préférence au moins 0,1 mol/L, préférentiellement au moins 0,15, encore plus préférentiellement au moins 0,2 mol/L, avantageusement au moins 0,25 mol/L, et encore plus avantageusement au moins 0,3 mol/L d'hexafluorophosphate de lithium. 25\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, comprenant : i) - de 0,05 à 0,90 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 0,05 à 0,90 mol/L de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium; et 30 - de 0,05 à 0,90 mol/L d'hexafluorophosphate de lithium. ou ii) - de 0,2 à 0,90 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; 35 - de 0,05 à 0,60 mol/L de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 0,05 à 0,60 mol/L d'hexafluorophosphate de lithium. 26 ou iii) - de 0,3 à 0,70 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium; - de 0,1 à 0,50 mol/L de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium; et 5 - de 0,1 à 0,50 mol/L d'hexafluorophosphate de lithium. ou iv) - de 0,35 à 0,60 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; 10 - de 0,15 à 0,50 mol/L de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 0,15 à 0,50 mol/L d'hexafluorophosphate de lithium. OU v) 15 - de 0,35 à 0,50 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 0,20 à 0,40 mol/L de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - de 0,20 à 0,40 mol/L d'hexafluorophosphate de lithium. ou 20 vi) - de 0,35 à 0,45 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ; - de 0,25 à 0,35 mol/L de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium; et - de 0,25 à 0,35 mol/L d'hexafluorophosphate de lithium. 25 ou vii) - 0,40 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium; - 0,30 mol/L de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et - 0,30 mol/L d'hexafluorophosphate de lithium. 30 OU viii) - 0,50 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium; - 0,20 mol/L de 2-trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium ; et 35 - 0,30 mol/L d'hexafluorophosphate de lithium. 27\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans laquelle le solvant est choisi parmi 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-diméthy1-2- 5 imidazolidinone, de la 1,3-diméthy1-3,4,5,6-tétrahydro-2(1,H)-pyrimidinone, de la 3- méthy1-2-oxazolidinone, et de leurs mélanges.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, dans laquelle le solvant est choisi parmi les carbonates et leurs mélanges, par exemple parmi les 10 mélanges suivants : - carbonate d'éthylène/carbonate de propylène/carbonate de diméthyle dans un rapport massique 1/1/1 ; - carbonate d'éthylène/carbonate de propylène/carbonate de diéthyle dans un rapport massique 1/1/1 ; 15 - carbonate d'éthylène/carbonate de propylène/carbonate de méthyle éthyle dans un rapport massique 1/1/1 ; - carbonate d'éthylène/carbonate de diméthyle dans un rapport massique 1/1 ; - carbonate d'éthylène/carbonate de diéthyle dans un rapport massique 1/1 ; - carbonate d'éthylène/carbonate de méthyle éthyle dans un rapport massique 1/1 ; 20 - carbonate d'éthylène/carbonate de diméthyle dans un rapport massique dans un rapport volumique 3/7; - carbonate d'éthylène/ carbonate de diéthyle dans un rapport volumique 3/7; - carbonate d'éthylène/carbonate de méthyle éthyle dans un rapport volumique 3/7; le solvant étant de préférence carbonate d'éthylène/carbonate de méthyle éthyle 25 dans un rapport volumique 3/7.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, dans laquelle l'additif électrolytique est choisi parmi le groupe constitué du carbonate de fluoroéthylène, 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 30 sébaconitrile, du LiB(C204)2, du nitrate de lithium, des alkyldisulfure, du fluorotoluène, du 1,4-diméthoxytétrafluorotoluène, du t-butylphénol, du di-t-butyphénol, du tris(pentafluorophényl)borane, des oxi mes, 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 35 maléïque, du cinnamate de méthyle, des phosphonates, des composés silane 28 contenant un vinyle, du 2-cyanofurane et de leurs mélanges, l'additif électrolytique étant de préférence le carbonate de fluoroéthylène.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 9 à 16, choisie parmi l'une des compositions suivantes : 5 - i) 0,40 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium, 0,30 mol/L de 2- trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium, et 0,30 mol/L de LiPF6, carbonate de fluoroéthylène comme additif électrolytique en particulier à une teneur inférieure ou égale à 2% massique, mélange carbonate d'éthylène/carbonate de méthyle éthyle dans un rapport 3/7 en volume comme solvant; 10 - ii) 0,50 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium, 0,20 mol/L de 2- trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium , et 0,30 mol/L de LiPF6, carbonate de fluoroéthylène comme additif électrolytique en particulier à une teneur inférieure ou égale à 2% massique, mélange carbonate d'éthylène/carbonate de méthyle éthyle dans un rapport 3/7 en volume comme solvant; 15 - ii) 0,45 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium, 0,20 mol/L de 2- trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium , et 0,35 mol/L de LiPF6, carbonate de fluoroéthylène comme additif électrolytique en particulier à une teneur inférieure ou égale à 2% massique, mélange carbonate d'éthylène/carbonate de méthyle éthyle dans un rapport 3/7 en volume comme solvant; 20 - ii) 0,50 mol/L de bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium, 0,10 mol/L de 2- trifluorométhy1-4,5-dicyano-imidazolate de lithium , et 0,40 mol/L de LiPF6, carbonate de fluoroéthylène comme additif électrolytique en particulier à une teneur inférieure ou égale à 2% massique, mélange carbonate d'éthylène/carbonate de méthyle éthyle dans un rapport 3/7 en volume comme solvant. 25\n<CLM>\1\tUtilisation d'un mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ou d'une composition d'électrolyte selon l'une quelconque des revendications 9 à 17, dans une batterie Li-ion, en particulier dans une gamme de température comprise entre -30°C et 65°C, préférentiellement entre -25°C et 60°C, de préférence à une température supérieure ou égale à 25°C, de préférence comprise entre 25°C et 65°C, 30 avantageusement entre 40°C et 60°C.\n<CLM>\1\tCellule électrochimique comportant une électrode négative, une électrode positive, et une composition d'électrolyte selon l'une quelconque des revendications 9 à 17, 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\t29\n<CLM>\1\tBatterie comprenant au moins une cellule électrochimique selon la revendication\n<CLM>\1\t5 10 15