(12)發(fā)明專利(10)授權(quán)公告號CN111816919B(65)同一申請的已公布的文獻號(30)優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)(73)專利權(quán)人麻省固能控股有限公司地址新加坡新加坡市(72)發(fā)明人圭貴志A·蒂魯萬那馬萊鄒樂然M·金甘宏胡啟朝(74)專利代理機構(gòu)北京市磐華律師事務(wù)所專利代理師馮永貞(56)對比文件審查員李偉含有基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑和氟化稀釋劑的局部化高鹽濃度電解質(zhì)和其用途局部化高鹽濃度電解質(zhì)，每個含有鹽、作為溶劑的乙二醇醚以及氟化稀釋劑。在某些實施方式中，乙二醇醚具有化學(xué)式R?-(0-CH?-CH?)-0-R?,其中n=1至4并且R?和R?中的至少一個是具有至少2個碳原子的烴側(cè)鏈并且其中鹽是在乙二醇醚中可溶解的。在某些實施方式中，氟化稀釋劑選自由氟化乙二醇醚和氟化醚組成的組。在某些實施方式中，鹽包括堿金屬鹽。在某些實施方式中，鹽包括堿土金屬鹽。鹽可以包括全氟磺酰亞21.一種電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包括：雙(氟磺?；?酰亞胺鋰作為其鹽；1,2-二乙氧基乙烷作為其溶劑；和1,2-(1,1,2,2-四氟乙氧基)-乙烷(TFE)作為其稀釋劑；所述鹽在所述電解質(zhì)中的濃度為2M至3M;所述電解質(zhì)具有60:40至80:20的溶劑：稀釋劑的體積百分?jǐn)?shù)比率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)具有在2:1至4:1的范圍內(nèi)的溶劑：鹽摩爾比率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)具有在2:1至3:1的范圍內(nèi)的溶劑：鹽摩爾比率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)具有2:1的溶劑：鹽摩爾比率。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解質(zhì)，其中所述鹽的濃度是小于3M。3[0001]相關(guān)申請信息[0002]本申請要求于2019年4月11日提交的名稱為“HIGHSALTCONCENTRATIONELECTROLYTESWITHDILUENTSFORSECONDARYLITHIUMBATTERIE第62/832,676號的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其以其整體通過引用并入本文。技術(shù)領(lǐng)域[0003]本發(fā)明大體上涉及用于電化學(xué)裝置的電解質(zhì)的領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及含有基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑和氟化稀釋劑的局部化高鹽濃度電解質(zhì)和其用途。背景技術(shù)[0004]高鹽濃度電解質(zhì)已知增強具有鋰金屬負極的可充電電池或二次電池中的循環(huán)壽命。具體地，具有溶解在基于乙二醇醚(glyme)的溶劑中的大于2摩爾(M)的LiFSI或LiTFSI鹽的電解質(zhì)已知增強具有鋰金屬負極的電池中的充電-放電循環(huán)壽命性能。在常規(guī)的具有~1M鋰鹽濃度的電解質(zhì)中，溶劑分子經(jīng)歷在鋰金屬負極的表面的還原以形成固體-電解質(zhì)中間相(SEI)(鈍化)層。在高鹽濃度鋰基電解質(zhì)中，溶劑分子的大部分將保持與被溶劑化的Li離子締合并且不可用于形成SEI層。在沒有游離溶劑分子的情況下，更緊密的和穩(wěn)定的SEI由鋰鹽的被氟化的陰離子在鋰負極的表面上形成，這導(dǎo)致電池的更高的鋰鍍/剝離庫侖效率和增強的循環(huán)壽命性能。[0005]然而，高鹽濃度電解質(zhì)具有多種缺點，例如低的導(dǎo)電性、高的粘度以及隨之發(fā)生的電極和隔板的差的潤濕，導(dǎo)致比在常規(guī)的二次電池中典型地使用的電解質(zhì)低的充電-放電速率(C速率)。高鹽濃度電解質(zhì)還由于它們的高的鹽含量導(dǎo)致較高的生產(chǎn)成本，其中鹽典型地是電解質(zhì)的最昂貴的成分。用過量的溶劑稀釋高鹽濃度電解質(zhì)創(chuàng)造更多的游離溶劑分子，游離溶劑分子與鋰金屬負極反應(yīng)并且消耗鋰金屬負極，從而減少電池的庫侖效率和循環(huán)壽命。[0006]此外，為了抵消由于高的鹽濃度導(dǎo)致的高的粘度，這些電解質(zhì)經(jīng)常利用低沸點DME(1,2-二甲氧基乙烷或單乙二醇醚(monoglyme)或乙二醇二甲基醚(Ethyleneglycoldimethylether))作為溶劑。低沸點溶劑例如DME的使用典型地導(dǎo)致在充電狀態(tài)中的同時被暴露至高的環(huán)境溫度的電池單元中的顯著的氣體產(chǎn)生。發(fā)明內(nèi)容[0007]在一個實施方式中，本公開內(nèi)容涉及一種電解質(zhì)，該電解質(zhì)包含鹽；溶劑，該溶劑包含式R?-(0-CH?-CH?)n-0-R?的乙二醇醚，其中n=1至4并且R?和R?中的至少一個是具有至少2個碳原子的烴側(cè)鏈，其中鹽是在溶劑中可溶解的；以及稀釋劑，該稀釋劑選自由氟化乙二醇醚和氟化醚組成的組。4附圖說明[0008]為了圖示本發(fā)明的目的，附圖示出了本發(fā)明的一個或更多個實施方式的方面。然[0009]圖1A是對于本公開內(nèi)容的多個示例性的局部化高鹽濃度(LHSC)電解質(zhì)的循環(huán)壽命相比于鋰鹽濃度的圖表，每個由雙(氟磺?；?酰亞胺鋰鹽(LiFSI)、1,2-二乙氧基乙烷(DEE)和1,2-(1,1,2,2-四氟乙氧基)-乙烷(TFE)組成并且具有不同的DEE:TFE體積百分?jǐn)?shù)比率；[0010]圖1B是對于圖1A的LHSC電解質(zhì)的不同的鹽(LiFSI)濃度的循環(huán)壽命相比于DEE體積百分?jǐn)?shù)的圖表；[0011]圖2是圖1A和1B的各種LHSC電解質(zhì)中的循環(huán)壽命相比于DEE/LiFSI(溶劑/鹽)摩爾比率的圖表；[0012]圖3A是示出了對于多個不同的電解質(zhì)的循環(huán)壽命的圖表，包括具有70:30DEE:TFE體積百分?jǐn)?shù)比率的本公開內(nèi)容的2MLiFSI+DEE+T[0013]圖3B是示出了對于圖3A的電解質(zhì)的已歸一化的氣體產(chǎn)生的圖表；并且[0014]圖4是圖示了根據(jù)本公開內(nèi)容的方面制造的電化學(xué)裝置的高水平圖。具體實施方式[0015]在某些方面，本公開內(nèi)容涉及使用較長側(cè)鏈乙二醇醚和氟化稀釋劑制備的局部化高鹽濃度(LHSC)電解質(zhì)。根據(jù)本公開內(nèi)容制備的LHSC電解質(zhì)可以具有高濃度的鋰鹽例如LiFSI或LiTFSI,例如被溶解在基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑例如DEE(1,2-二乙氧基乙烷或乙二醇二乙醚)中，基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑具有一個或更多個延伸基礎(chǔ)乙二醇醚的分子結(jié)構(gòu)的長度的側(cè)鏈，無論其是單乙二醇醚還是多乙二醇醚。在單乙二醇醚的情況下，基礎(chǔ)乙二醇醚是DME(1,2-二甲氧基乙烷)。如在本文中以及在所附的權(quán)利要求中使用的，術(shù)語“基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑”表示具有附接至乙二醇醚分子結(jié)構(gòu)的至少一個端部的另外的烴分子結(jié)構(gòu)的基于乙二醇醚的溶劑。基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑的實施例在下文詳細地描述。根據(jù)本公開內(nèi)容制備的LHSC電解質(zhì)可以還包含作為稀釋劑加入的氟化烴，例如氟化乙二醇醚或氟化醚，以克服通常與高鹽濃度電解質(zhì)相關(guān)聯(lián)的缺點。[0016]氟化稀釋劑典型地是與在LHSC電解質(zhì)中使用的基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑可混合的，但是，由于其低的極性其被設(shè)計或選擇為具有相對于基于乙二醇醚的溶劑低得多的鋰鹽溶解性。作為結(jié)果，即使在稀釋劑的加入之后，基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑的溶劑分子和來自鋰基鹽的鋰離子也將保持彼此締合，并且因此保持高鹽濃度電解質(zhì)的優(yōu)點。此外，氟化稀釋劑的加入減小總體的粘度并且?guī)椭倪MLHSC電解質(zhì)的導(dǎo)電性和潤濕性質(zhì)，而不增加電解質(zhì)中的游離溶劑分子的量。進而，這允許更高的充電-放電速率的使用，例如典型地在常規(guī)的二次電池例如鋰離子電池中使用的充電-放電速率，而不犧牲電池的高庫侖效率和循環(huán)壽命。此外，因為稀釋劑被氟化，所以其還可以幫助以類似于鋰鹽的被氟化的陰離子的方式在例如鋰金屬二次電池的負極的鋰金屬表面上形成更緊密的并且穩(wěn)定的固體-電解質(zhì)中間相(SEI)。[0017]此外，氟化稀釋劑還允許本身是比在制備高鹽濃度電解質(zhì)中的DME粘性相對更大的更穩(wěn)定的基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑的使用(例如，DEE(1,2-二乙氧基乙烷或乙二醇5二乙醚)、DPE(1,2-二丙氧基乙烷或乙二醇二丙醚)、DBE(1,2-二丁氧基乙烷或乙二醇二丁醚)、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇內(nèi)容的更穩(wěn)定的基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑的使用防止或減少在被暴露至高環(huán)境溫度的被充電的電化學(xué)電池單元中產(chǎn)生的氣體?；谳^長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑的分解產(chǎn)物典型地將是具有更高的沸點的相對更大的分子(例如相對于DME),其可以趨向于更多地溶解入LHSC電解質(zhì)中，而不是在電池單元內(nèi)側(cè)產(chǎn)生氣體。此外，具有一個或更多個較長的側(cè)鏈增加基于乙二醇醚的溶劑的摩爾體積，這進而減少每單位體積的LHSC電解質(zhì)所需要的鹽的量(摩爾濃度或克分子濃度)以保持Li離子和溶劑分子之間的締合，并且因此降低生產(chǎn)LHSC電解質(zhì)的體積成本。[0018]在另一個方面，本公開內(nèi)容涉及根據(jù)本公開內(nèi)容制備的鋰基LHSC電解質(zhì)的用途。例如，這些LHSC電解質(zhì)可以在任何合適的鋰基的電化學(xué)裝置中使用，例如電池或超級電容器。根據(jù)本公開內(nèi)容制備的鋰基LHSC電解質(zhì)可以提供例如更大的充電-放電循環(huán)壽命以及減少的向電化學(xué)裝置的氣體產(chǎn)生，同時提供期望的潤濕和SEI形成特性并且允許良好的C速[0019]本公開內(nèi)容的上文的和其他的方面的細節(jié)在下文描述。貫穿本公開內(nèi)容，術(shù)語“約”,當(dāng)與相應(yīng)的數(shù)值共同使用時，是指該數(shù)值的±20%,典型地該數(shù)值的±10%,經(jīng)常地該數(shù)值的±5%,并且最經(jīng)常地該數(shù)值的±2%。在某些實施方式中，術(shù)語“約”可以被視為精確地指示實際的數(shù)值。[0020]局部化高鹽濃度電解質(zhì)[0021]示例性的基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑[0022]下文的結(jié)構(gòu)1示出了可以在根據(jù)本公開內(nèi)容制備的LHSC電解質(zhì)中使用的較長側(cè)鏈乙二醇醚R?-(0-CH?-CH?)n-0-R?的一般的分子結(jié)構(gòu)。本公開內(nèi)容的較長側(cè)鏈乙二醇醚將具有分地或完全地飽和的。側(cè)鏈可以具有相同的或不同的分子結(jié)構(gòu)(即，R?=R?或R?≠R?)。具有在兩側(cè)二者(即，對于R?和R?中的每個)上帶有一個碳原子的甲基(-CH?)側(cè)鏈將獲得DME,其如上文提到的常規(guī)地被用作某些高濃度電解質(zhì)中的溶劑。也如上文提到的，DME具有在某些電化學(xué)電池單元應(yīng)用例如二次鋰金屬電池中的某些獨特的缺點。[0025]為了例證的目的，上文的結(jié)構(gòu)2是DEE的分子結(jié)構(gòu)(1,2-二乙氧基乙烷或乙二醇二乙醚或CH?-CH?-0-CH?-CH?-0-CH?-CH?),其中側(cè)鏈R?和R?二者都是乙基(在下文被利用作為本公開內(nèi)容的示例性的基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地意識到，DEE僅是一個實施例并且不意圖限制用于根據(jù)本公開內(nèi)容制備的LHSC電解質(zhì)的另一個基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑的選擇，例如具有上文概括的上文的結(jié)構(gòu)1的分子結(jié)構(gòu)的溶劑。[0026]示例性的氟化稀釋劑6化乙二醇醚或氟化醚。下文的結(jié)構(gòu)3圖示了以1,2-(1,1,2,2-四氟乙[0033]結(jié)構(gòu)4的氟化稀釋劑是氟化醚1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE),并且結(jié)構(gòu)5的氟化稀釋劑是氟化醚雙(2,2,2-三氟乙基)醚(BTFE)。上文僅是適合于在根據(jù)本式中，本公開內(nèi)容的稀釋劑包含具有至少一個氧(-0-)鍵合和至少一個氟(-F)取代的合適7[0040]注意到，雖然在本文中舉例說明了全氟磺酰亞胺鋰鹽，但是本公開內(nèi)容的教導(dǎo)可以使用其他的鹽實施，例如基于堿金屬的鹽和基于堿土金屬的鹽，例如基于鈉或鎂的全氟磺酰亞胺鹽，但不限于此。此外，普遍地在鋰離子電池中使用的鹽，例如LiPF?、LiAsF?、LiBF?、LiBOB、三氟甲烷磺酸Li等等，可以在根據(jù)本公開內(nèi)容制備的高鹽濃度電解質(zhì)中使[0041]寬泛地，根據(jù)本公開內(nèi)容制備的電解質(zhì)可以具有在約0.1M至約10M的范圍內(nèi)的鹽濃度，而在某些實施方式中鹽濃度可以在約1M至約5M的范圍內(nèi)是期望的，并且在其他的實施方式中鹽濃度可以在約2M至約3M的范圍內(nèi)是期望的。在某些實施方式中，根據(jù)本公開內(nèi)容制備的電解質(zhì)的溶劑：稀釋劑比率可以在約10:90至100:0的范圍內(nèi)。在某些實施方式中，溶劑：稀釋劑比率可以在約40:60至約90:10的范圍內(nèi)是期望的，并且在其他的實施方式中溶劑：稀釋劑比率可以在約60:40至約80:20的范圍內(nèi)是期望的。[0042]示例性的高鹽濃度電解質(zhì)和測試數(shù)據(jù)[0043]下文的示例性的LHSC電解質(zhì)利用LiFSI作為鹽，DEE作為基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的及使用DEE:TFE的不同的體積比率(30%至100%)制備，并且這些組合物被測試循環(huán)壽命和氣體形成。[0044]使用與使用鎳-錳-鈷(NMC)正極、鋰金屬負極和基于微孔聚烯烴的隔板構(gòu)建的相同的小袋型二次電池電池單元測試循環(huán)壽命。在測試期間，容納LHSC電解質(zhì)組合物中的相應(yīng)的組合物的電池單元在3V至4.3V之間以C/3-C/2充電-放電速率循環(huán)。下文的表格示出了在用本公開內(nèi)容的各種LiFSI+DEE+TFELHSC電解質(zhì)組合物制造的鋰電池單元中獲得(在80%容量保留)的充電-放電循環(huán)壽命。在下文的表格中，DEE:TFE比率的循環(huán)壽命通過“-”的極性和鹽溶解性的氟化乙二醇醚。8表格-循環(huán)壽命LiFSI濃度------[0046]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1A示出了循環(huán)壽命相對于上文提到的各種LiFSI+DEE+TFELHSC電解質(zhì)組合物的鋰鹽濃度的變化，并且圖1B示出了循環(huán)壽命相對于用于這些電解質(zhì)組合物的DEE體積百分?jǐn)?shù)的變化。如在圖1A和1B中看到的并且大體上，電池單元的循環(huán)壽命在接近[0047]圖2示出了循環(huán)壽命相對于LHSC電解質(zhì)中的溶劑/鹽(DEE/LiFSI)摩爾比率的變化，與稀釋劑(TFE)量無關(guān)。已經(jīng)知道，在常規(guī)的高鹽濃度鋰基電解質(zhì)中2:1溶劑/鹽摩爾比率是對于電池單元的循環(huán)壽命性能最優(yōu)的，因為每個鋰離子與電解質(zhì)中的平均兩個DME分子締合。在這點上，圖2還指示對于使用具有約2:1的溶劑：鹽(DEE/LiFSI)摩爾比率的本公開內(nèi)容的LHSC電解質(zhì)的電池單元的增強的循環(huán)壽命。這證實了以下事實，即使在TFE稀釋劑的加入之后，溶劑(DEE)分子和被溶劑化的鋰離子也保持締合，因此保持高鹽濃度電解質(zhì)的優(yōu)點，同時改進電池單元的充電-放電速率性能。在某些實施方式中，1:1至約4:1的范圍內(nèi)。在某些實施方式中，溶劑：鹽比率在約1.5:1至約3:1的范圍內(nèi)。對于DEE/LiFSI的2:1的溶劑：鹽摩爾比率大致相應(yīng)于對于電解質(zhì)中的每升的DEE溶劑約3.6摩爾的LiFSI鹽。[0048]圖3A比較使用在3V至4.3V之間以C/3-C/2充電-放電速率循環(huán)的電池單元中的各種電解質(zhì)獲得的循環(huán)壽命。具有基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑和氟化乙二醇醚稀釋劑的本公開內(nèi)容的LHSC電解質(zhì)(LHSC電解質(zhì)在含有稀釋劑的“常規(guī)的”基于碳酸酯的電解質(zhì)和高鹽濃度電解質(zhì)(在圖3A中被標(biāo)記為“5M質(zhì)包括使用LiFSI的電解質(zhì)、環(huán)狀碳酸酯溶劑(例如，EC(碳酸亞乙酯)或FEC(氟化碳酸亞乙酯)),和可選的線性碳酸酯稀釋劑(例如EMC(碳酸甲乙酯)。在一個實施例中，關(guān)于這點的規(guī)的”電解質(zhì)可以是在以2:8體積比率的F[0049]此外，更穩(wěn)定的基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑例如DEE的使用將減少在被暴露至高的環(huán)境溫度的被充電的電池單元中產(chǎn)生的氣體的量。圖3B示出了被在被暴露至45℃環(huán)境溫度持續(xù)一周的完全充電(充電狀態(tài)(SOC)100)的小袋電池單元(上文描述的)中的各種電解質(zhì)產(chǎn)生的氣體的相對的量。常規(guī)地在鋰離子電池中使用的基于碳酸酯溶劑的電解質(zhì)在電池單元中產(chǎn)生最多的量的氣體。在碳酸酯電解質(zhì)中的抑制氣體的添加劑不會產(chǎn)生氣體體積的任何顯著的減少。用單乙二醇醚溶劑制備的高鹽濃度電解質(zhì)(在圖3B中被標(biāo)記為“5MDME”)也顯示出相似于基于碳酸酯的電解質(zhì)的氣體產(chǎn)生的氣體產(chǎn)生。基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑例如DEE在高鹽濃度電解質(zhì)中的使用導(dǎo)致氣體體積(在圖3B中被標(biāo)記為“5MDEE”)9的顯著的減少。此外，具有增強的循環(huán)壽命性能的在本實施例中的本公開內(nèi)容的LHSC電解質(zhì)組合物(在圖3B中被標(biāo)記為“在DEE:TFE(70:30)中2MLiFSI”)也顯示出顯著地較低的氣體產(chǎn)生。[0050]較低的氣體產(chǎn)生伴隨在較高的充電-放電速率下增強的循環(huán)壽命性能使含有基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑和氟化乙二醇醚或氟化醚稀釋劑的本公開內(nèi)容的LHSC電解質(zhì)是用于鋰金屬電化學(xué)裝置例如二次電池和超級電容器的目標(biāo)電解質(zhì)。[0051]本公開內(nèi)容的LHSC電解質(zhì)的示例性的用途[0052]如上文提到的，本公開內(nèi)容的LHSC電解質(zhì)可以被用作用于電化學(xué)裝置的電解質(zhì)等。圖4圖示了根據(jù)本公開內(nèi)容的方面制造的電化學(xué)裝置400。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地意識到，電化學(xué)裝置400可以是例如電池或超級電容器。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解，圖4圖示了電化學(xué)裝置400的僅某些基本的功能部件并且電化學(xué)裝置例如二次電池或超級電容器的現(xiàn)實的實例將典型地使用纏繞的構(gòu)造或堆疊的構(gòu)造被體現(xiàn)。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，電化學(xué)裝置400將包括為了便于圖示未在圖4中示出的其他的部件，例如[0053]在本實施例中，電化學(xué)裝置400包括分別地間隔開的正電極和負電極404、408和一對的相應(yīng)的各自的集電器404A、408A。多孔介電隔板412位于正電極和負電極404、408之間以電地分離正電極和負電極但是允許根據(jù)本公開內(nèi)容制備的LHSC電解質(zhì)416的離子流動貫穿其中。多孔介電隔板412和/或正電極和負電極404、408中的一個、另一個或二者，如果多被圖示為延伸入其中的方式被圖示為多孔的。在某些實施方式中，例如具有固體型鋰金屬負電極的鋰金屬二次電池的某些實施方式，正電極和負電極404、408中的一個、另一個或二處可以包括以下事實：因為基于較長側(cè)鏈乙二醇醚的溶劑和氟化稀釋劑的較大的分子，比在DME基的電解質(zhì)中需要更少的鹽，更少的氣體在更高的溫度被產(chǎn)生，循環(huán)壽命性能被增強，更高的庫侖效率是可能的，并且更高的充電-放電速率是可能的。適合于用作LHSC電解適合于在可循環(huán)的基于鋰金屬的電化學(xué)裝置中使用，例如二次鋰金屬電池。如本文公開的，本公開內(nèi)容的LHSC電解質(zhì)的各種組合物可以獲得優(yōu)于其他類型的電解質(zhì)的循環(huán)壽命性能。電化學(xué)裝置400包括容納集電器404A、408A、正電極和負電極404、408、多孔介電隔板412和[0054]如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，取決于電化學(xué)裝置的類型和設(shè)計，正電極和負電極404、408中的每個包含與LHSC電解質(zhì)416中的堿金屬離子和其他的成分相容的合適的材料。集電器404A、408A中的每個可以由任何合適的導(dǎo)電材料制造，例如銅或鋁，合。多孔介電隔板412可以由任何合適的多孔介電材料制造，例如多孔聚合物等。能夠用于構(gòu)建圖4的電化學(xué)裝置400的各種電池和超級電容器構(gòu)造是本領(lǐng)域已知的。如果這樣的已知的構(gòu)造中的任何被使用，那么電化學(xué)裝置400的新穎性在于LHSC電解質(zhì)416的組成。R?-(0-CH?-CH?)-0-R?的乙二醇醚，其中n=1至4并且R?和R?中的至少一個是具有至少2個碳原子的烴側(cè)鏈，其中鹽是在溶劑中可溶解的；以及稀釋劑，該稀釋劑選自由氟化乙二醇醚和氟化醚組成的組。[0056]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽包括堿金屬鹽。[0057]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽包括全氟磺酰亞胺鹽。[0058]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，全氟磺酰亞胺鹽包括鋰基全氟磺酰亞胺[0059]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鋰基全氟磺酰亞胺鹽包括雙(氟磺?；?酰亞胺鋰。[0060]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽包括鋰基鹽。[0061]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽在電解質(zhì)中的濃度為在約0.1M至約10M的范圍內(nèi)。[0062]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽在電解質(zhì)中的濃度為在約1M至約5M的范圍內(nèi)。[0063]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽在電解質(zhì)中的濃度為在約2M至約3M的范圍內(nèi)。[0064]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，電解質(zhì)具有約10:90至約100:0的溶劑：稀釋劑的體積百分?jǐn)?shù)比率。[0065]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，電解質(zhì)具有約40:60至約90:10的溶劑：稀釋劑的體積百分?jǐn)?shù)比率。[0066]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，電解質(zhì)具有約60:40至約80:20的溶劑：稀釋劑的體積百分?jǐn)?shù)比率。[0067]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，電解質(zhì)具有在約1:1至約4:1的范圍內(nèi)的溶劑：鹽摩爾比率。[0068]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，電解質(zhì)具有在約1.5:1至約3:1的范圍內(nèi)的溶劑：鹽摩爾比率。[0069]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，電解質(zhì)具有在約2:1的范圍內(nèi)的溶劑：鹽摩爾比率。[0070]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，R?=R?。[0071]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，烴側(cè)鏈具有2至6個碳原子。[0072]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，n=1并且R?和R?中的每個是乙基基團，如在1,2-二乙氧基乙烷(DEE)中。[0073]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，稀釋劑包括氟化醚。[0074]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，稀釋劑包括氟化乙二醇醚。[0075]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，氟化乙二醇醚是1,2-(1,1,2,2-四氟乙氧基)-乙烷(TFE)。[0076]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽包括雙(氟磺?；?酰亞胺鋰。[0077]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽的濃度是至少2M。[0078]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，溶劑和稀釋劑以在其中溶劑是至少40%并且稀釋劑是不多于60%的溶劑：稀釋劑體積百分?jǐn)?shù)比率存在。[0079]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，溶劑和稀釋劑以在其中溶劑是至少60%并11且稀釋劑是不多于40%的溶劑：稀釋劑體積百分?jǐn)?shù)比率存在。[0080]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽的濃度是至少3M。[0081]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，溶劑和稀釋劑以在其中溶劑是至少40%并且稀釋劑是不多于60%的溶劑：稀釋劑體積百分?jǐn)?shù)比率存在。[0082]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，溶劑和稀釋劑以在其中溶劑是至少60%并且稀釋劑是不多于40%的溶劑：稀釋劑體積百分?jǐn)?shù)比率存在。[0083]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽包括雙(氟磺?；?酰亞胺鋰。[0084]在電解質(zhì)的一個或更多個實施方式中，鹽選自由雙(氟磺酰基)酰亞胺鋰和以下的分子結(jié)構(gòu)的鹽組成的組：日日[0087]在某些方面，本公開內(nèi)容涉及一種電化學(xué)裝置，該電化學(xué)裝置包括：正電極；與正電極間