KR20000018428A - 이온기를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 이오노머를 이용한고분자 전해질 - Google Patents
이온기를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 이오노머를 이용한고분자 전해질 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20000018428A KR20000018428A KR1019980036009A KR19980036009A KR20000018428A KR 20000018428 A KR20000018428 A KR 20000018428A KR 1019980036009 A KR1019980036009 A KR 1019980036009A KR 19980036009 A KR19980036009 A KR 19980036009A KR 20000018428 A KR20000018428 A KR 20000018428A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lithium
- polymer electrolyte
- plasticizer
- methacrylate
- polymer
- Prior art date
Links
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 title abstract description 5
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- -1 alkali metal methacrylate Chemical class 0.000 claims description 14
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical group O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical group [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RLQOUIUVEQXDPW-UHFFFAOYSA-M lithium;2-methylprop-2-enoate Chemical group [Li+].CC(=C)C([O-])=O RLQOUIUVEQXDPW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- LLLCSBYSPJHDJX-UHFFFAOYSA-M potassium;2-methylprop-2-enoate Chemical compound [K+].CC(=C)C([O-])=O LLLCSBYSPJHDJX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- SONHXMAHPHADTF-UHFFFAOYSA-M sodium;2-methylprop-2-enoate Chemical compound [Na+].CC(=C)C([O-])=O SONHXMAHPHADTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 8
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 6
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920003145 methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical group O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001786 chalcogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-IGMARMGPSA-N lithium-7 atom Chemical compound [7Li] WHXSMMKQMYFTQS-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M lithium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [Li+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229940117841 methacrylic acid copolymer Drugs 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- IHYNKGRWCDKNEG-UHFFFAOYSA-N n-(4-bromophenyl)-2,6-dihydroxybenzamide Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C(=O)NC1=CC=C(Br)C=C1 IHYNKGRWCDKNEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0082—Organic polymers
-
- 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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 이온기를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 이오노머를 이용한 고분자 전해질에 관한 것이다.
본 발명의 고분자 전해질은 공중합체내의 이온함량이 최대 11몰%인 아크릴로니트릴과 알카리메탈메타크릴레이트의 공중합체, 가소제 및 리튬염으로 이루어지고, 상기에서 아크릴로니트릴과 알카리메탈메타크릴레이트의 공중합체와 가소제의 중량비가 1:1 내지 1:9이고, 리튬염과 가소제의 중량비가 1:5 내지 1:30인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 이온 전도 특성이 우수하고 전극과의 계면 안정성이 향상된 고분자 전해질을 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 이온기를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 이오노머를 이용한 고분자 전해질에 관한 것이다. 더욱 상세히 말하면, 아크릴로니트릴과 이온기를 함유한 알카리메탈메타크릴레이트의 공중합체로 이루어진 리튬고분자이차전지의 고분자 전해질에 관한 것이다.
오늘날 전기, 전자, 통신 및 컴퓨터 산업이 급속히 발전함에 따라 고성능, 고안정성의 이차전지에 대한 수요는 나날이 증가하고 있으며, 특히 전기, 전자 제품의 경박 단소화 및 휴대화 추세에 따라 이 분야의 핵심 부품인 이차전지도 경량화 및 소형화가 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 부응하여 최근 가장 많은 각광을 받고 있는 고성능 차세대 첨단 신형 전지중의 하나가 리튬고분자이차전지(LPB)이다. 리튬고분자이차전지는 크게 정극(cathode), 부극(anode) 및 고분자 전해질로 구성되는데, 정극 활물질로는 전이금속산화물, 금속칼코겐 화합물, 전도성 고분자 등이 사용되며, 부극 활물질로는 리튬, 탄소 등이 사용된다.
액체 전해질을 이용한 기존의 리튬이온전지(LIB)는 그 안전성에 문제가 제기되어, 이를 보완하는 전극물질과 안전장치를 장착하는 방법 등이 개발되고 있으나, 제조단가가 비싸고 대형 이차전지로 적용할 수 없는 등의 문제점이 있다. 이에 반하여 리튬고분자이차전지는 보다 값싸게 제조할 수 있고, 크기나 모양을 원하는 대로 조절할 수 있으며, 단위 무게당 에너지 밀도가 높고, 적층에 의한 고전압·대용량화가 가능하다는 등의 많은 장점을 가진다. 이와 같은 리튬고분자이차전지가 상업화되기 위해서, 리튬고분자 이차전지의 고분자 전해질은 우수한 이온전도특성, 기계적 물성 및 리튬전극과의 우수한 계면 안정성 등을 가져야 한다.
이러한 관점에서 현재 리튬고분자이차전지의 고분자 전해질 재료로서 가장 많은 연구의 대상이 되고 있는 것은 폴리아크릴로니트릴을 호스트 고분자로 하고, 가소제로 에틸렌카보네이트와 프로필렌카보네이트, 및 리튬염을 주성분으로 하여 제조된 가소화된 고분자 전해질이다. 그러나 상기 고분자 전해질은 이온전도특성 및 기계적 물성은 우수하나 호스트 고분자인 폴리아크릴로니트릴과 가소제와의 비상용성으로 인해 가소제의 누설 문제가 발생하게 된다. 이는 시간이 지남에 따라 고분자 전해질의 이온전도특성을 저하시킬 뿐만 아니라 리튬 전극을 부식시켜 리튬전극과 고분자 전해질 사이의 계면 저항을 증가시킴으로써 장기사용에 따른 성능저하의 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 폴리아크릴로니트릴을 기초로한 고분자 전해질의 문제점을 해결하고자 리튬고분자이차전지에 있어서 고분자전해질의 호스트 고분자로서 아크릴로니트릴과 이온기를 함유한 알카리메탈메타크릴레이트의 공중합체를 사용하여 가소제와의 상용성을 증가시키고, 증가된 상용성으로 인해 고분자 전해질의 이온 전도 특성을 향상시키고, 동시에 가소제의 누설을 최소화하여 전극과의 계면 안정성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고분자 전해질의 이오노머내 이온함량에 따른 이온전도도를 여러 온도에서 측정하여 나타낸 것이다.
도 2는 기존의 폴리아크릴로니트릴을 이용한 고분자 전해질과 본 발명에 따른 고분자 전해질의 저장 시간에 따른 전극과의 계면 저항값의 변화를 나타낸 것이다.
본 발명의 고분자 전해질은 공중합체내의 이온함량이 최대 11몰%인 아크릴로니트릴과 알카리메탈메타크릴레이트의 공중합체, 가소제 및 리튬염으로 이루어지고, 상기에서 아크릴로니트릴과 알카리메탈메타크릴레이트의 공중합체와 가소제의 중량비가 1:1 내지 1:9이고, 리튬염과 가소제의 중량비가 1:5 내지 1:30인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 알칼리메탈메타크릴레이트는 리튬메타크릴레이트, 소듐메타크릴레이트 및 포타슘메타크릴레이트 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
상기 공중합체내의 이온함량이 11몰%를 초과하는 경우에는 이온 집단의 형성에 따라 이온 전도도 및 가공성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
상기 가소제로서는 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 및 메틸에틸카보네이트에서 선택된 하나 또는 이들의 혼합물을 사용하고, 바람직하기로는 에틸렌카보네이트를 사용한다.
또한, 리튬염으로서는 리튬퍼클로레이트, 리튬트리플레이트, 리튬헥사플로로포스페이트, 리튬테트라플로로보레이트 및 리튬트리플로로메탄설포닐이미드 중에서 선택하여 사용하고, 바람직하기로는 LiClO4를 사용한다.
상기에서, 각 성분의 중량비는 호스트 고분자대 가소제가 1:1 내지 1:9, 바람직하게 1:3 내지 1:6 이고, 리튬염대 가소제는 1:5 내지 1:30, 바람직하게 1:10 내지 1:15이다. 호스트 고분자대 가소제의 중량비가 1:1 미만인 경우, 상온 이온전도 특성이 약 10-7S/cm 이하로 매우 낮아지고, 1:9 초과인 경우, 기계적 물성이 만족되지 못하고, 리튬염대 가소제의 중량비가 1:5 미만 또는 1:30을 초과하는 경우 상온 이온 전도 특성이 또한 매우 낮아지게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 고분자 전해질은 아크릴로니트릴과 메타크릴릭에시드 단량체를 일정한 비율로 혼합하여 화학식(1)의 구조식을 갖는 여러 종류의 아크릴로니트릴과 메타크릴릭에시드 공중합체를 합성하고, 얻어진 공중합체에 알카리 메탈(리튬, 소듐, 포타슘)하이드록사이드 수용액을 첨가하여 아크릴로니트릴과 메타크릴릭에시드 공단량체를 중화시켜 화학식(2)의 아크릴로니트릴과 알카리메탈메타크릴레이트 공중합체를 얻을 수 있다.
화학식 1
화학식 2
본 발명을 실시예로서 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
일정량의 아크릴로니트릴과 메타크릴릭에시드를 3차 증류수를 용매로 사용하여 함께 반응기에 넣고 질소 분위기 하에서 30분간 교반시키고, 교반이 끝난 후 개시제인 포타슘 페설페이트 및 소듐바이설파이드를 각각 몰비로 단량체의 0.5%를 주입하고 6시간 동안 50℃에서 반응시키고, 얻어진 반응물을 여과기를 통해 걸러 흰색분말을 얻었다. 상기 분말 내에 존재하는 불순물, 예를들면 개시제 등을 제거하기 위하여 80℃의 3차 증류수로 3차례 여과시켰다. 여과된 흰색의 분말은 수분건조를 위하여 상온의 후드 내에서 24시간 건조시킨 후, 80℃ 진공오븐에서 48시간 건조시켜 수분을 완전히 제거하여 화학식(1)의 화합물을 얻었다.
화학식(1)의 화합물, 즉 아크릴로니트릴과 메타크릴릭에시드 공중합체를 이오노머로 만들기 위해 적정방법을 통해 합성된 고분자 내에 존재하는 메타크릴릭 에시드의 몰비를 계산하여, 0.1 노르말 농도의 알카리메탈(리튬, 소듐, 포타슘)하이드록사이드 수용액을 첨가하여 아크릴로니트릴과 메타크릴릭에시드 공단량체를 중화시켜 화학식(2)의 화합물인 아크릴로니트릴과 알카리메탈메타크릴레이트 공단량체를 얻었다.
실시예 1 내지 4
상기한 방법으로 제조한 이온 함량이 각각 3몰%, 4몰%, 7몰%, 및 11몰% 인 아크릴로니트릴과 리튬메타크릴레이트 공중합체 14.9중량%, 에틸렌카보네이트 74.6중량% 및 LiClO410.5 중량%로 이루어진 혼합물을 디메틸포름아마이드 용매에 첨가하고 90℃ 에서 2시간 교반하여 모든 성분이 용해된 균일한 용액을 얻었다. 얻어진 용액을 테플론 용기에 캐스팅하여 용매를 증발시킨 후 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다. 얻어진 고분자 전해질을 실시예 1 내지 4로 하여 디스크 형태의 시편으로 만들었다.
시험예
실시예 1 내지 4 및 비교예로서 이온기를 함유하지 않은 고분자 전해질의 시편에 대해 주파수 응답 분석기를 이용하여 스테인리스 스틸 전극과의 이온 전도도를 측정하여 표 1 에 나타내었다. 또한, 여러 온도에서의 이온 전도도를 측정하여 도 1에 나타내고, 리튬전극과의 계면 저항을 측정하여 도 2에 나타내었다.
표 1
| 이온기 종류 | 이온함량(몰%) | 상온 이온전도도(S/cm) | 계면 저항(Ω) | ||
| 초기 | 35일후 | ||||
| 실시예 1 | 리튬 | 3 | 1.6 × 10-3 | 77.75 | 100.45 |
| 실시예 2 | 리튬 | 4 | 1.9 × 10-3 | 104.49 | 190.36 |
| 실시예 3 | 리튬 | 7 | 1.7 × 10-3 | 83.36 | 93.75 |
| 실시예 4 | 리튬 | 11 | 5.3 × 10-4 | 61.00 | 99.76 |
| 비교예 | 리튬 | 0 | 1.6 × 10-3 | 63.96 | 1288.31 |
표 1에 나타낸 바와 같이, 본원 발명에 따른 고분자 전해질은 비교적 우수한 이온전도도를 가지고, 35일 후의 계면 저항값이 초기 계면 저항값에 비해 소폭으로 증가한 반면, 비교예의 고분자 전해질은 35일 후의 계면 저항값이 20배 이상으로 크게 증가하였다.
리튬 전극과의 계면안정성을 확인하기 위해 저장시간에 따른 계면 저항값을 측정하여 나타낸 도 2를 살펴보면, 이온기를 함유하지 않은 폴리아크릴로니트릴을 기초로한 고분자 전해질은 시간이 지남에 따라 저항값이 크게 증가하는 반면, 본 발명의 고분자 전해질(실시예 1 내지 4의 결과가 모두 오차범위 내에 있어서 별도로 구분하여 도시하지 않음)의 저항값은 거의 일정하여 매우 안정한 계면성을 나타낸다.
이와 같이 본 발명은 호스트 고분자로서 아크릴로니트릴과 이온기를 포함하는 알카리메탈메타크릴레이트의 공중합체를 사용하여 이온 전도 특성이 우수하고 동시에 전극과의 계면 안정성이 향상된 고분자 전해질을 제공할 수 있다.
Claims (4)
- 공중합체내의 이온함량이 최대 11몰%인 아크릴로니트릴과 알카리메탈메타크릴레이트의 공중합체, 가소제 및 리튬염으로 이루어지고, 상기에서 아크릴로니트릴과 알카리메탈메타크릴레이트의 공중합체와 가소제의 중량비가 1:1 내지 1:9이고, 리튬염과 가소제의 중량비가 1:5 내지 1:30인 고분자 전해질.
- 제 1항에 있어서, 알카리메탈메타크릴레이트는 리튬메타크릴레이트, 소듐메타크릴레이트 및 포타슘메타크릴레이트 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 고분자 전해질.
- 제 1항에 있어서, 가소제는 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 및 메틸에틸카보네이트 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 고분자 전해질.
- 제 1항에 있어서, 리튬염은 리튬퍼클로레이트, 리튬트리플레이트, 리튬헥사플로로포스페이트, 리튬테트라플로로보레이트 및 리튬트리플로로메탄설포닐이미드 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 고분자 전해질.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980036009A KR20000018428A (ko) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 이온기를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 이오노머를 이용한고분자 전해질 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980036009A KR20000018428A (ko) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 이온기를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 이오노머를 이용한고분자 전해질 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000018428A true KR20000018428A (ko) | 2000-04-06 |
Family
ID=19549275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980036009A KR20000018428A (ko) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 이온기를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 이오노머를 이용한고분자 전해질 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000018428A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393042B1 (ko) * | 2000-09-22 | 2003-07-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이온 폴리머 전지용 고분자 전해질 |
| WO2015151518A1 (ja) * | 2014-04-02 | 2015-10-08 | 日本ゼオン株式会社 | リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物、リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極、および、リチウムイオン二次電池 |
-
1998
- 1998-09-02 KR KR1019980036009A patent/KR20000018428A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393042B1 (ko) * | 2000-09-22 | 2003-07-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이온 폴리머 전지용 고분자 전해질 |
| WO2015151518A1 (ja) * | 2014-04-02 | 2015-10-08 | 日本ゼオン株式会社 | リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物、リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極、および、リチウムイオン二次電池 |
| KR20160138960A (ko) * | 2014-04-02 | 2016-12-06 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 리튬이온 이차전지 전극용 바인더 조성물, 리튬이온 이차전지 전극용 슬러리 조성물, 리튬이온 이차전지용 전극, 및 리튬이온 이차전지 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6001509A (en) | Solid polymer electrolytes | |
| US6596440B2 (en) | Polymer electrolyte, a battery cell comprising the electrolyte and method of producing the electrolyte | |
| US6268430B1 (en) | Ionomers and ionically conductive compositions | |
| US8357470B2 (en) | Organic solid electrolyte and secondary battery | |
| CN109608592B (zh) | 一种聚离子液体固态电解质的交联聚合制备的方法 | |
| CN114024025B (zh) | 一种共聚合固体电解质、其制备方法及固态聚合物锂电池 | |
| KR101458468B1 (ko) | 신규한 공중합체를 함유하는 제조가 용이한 리튬 이차전지용 겔 고분자 전해질 | |
| US6677084B1 (en) | Solid crosslinked-polymer electrolyte and use thereof | |
| US20230231189A1 (en) | Crosslinker for electrolyte, electrolyte compositions and lithium-ion battery including the same | |
| KR100325876B1 (ko) | 아크릴레이트계 모노머가 중합된 고분자 전해질 조성물 및이를 포함하는 리튬 2차 전지 | |
| KR20000018428A (ko) | 이온기를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 이오노머를 이용한고분자 전해질 | |
| KR0125151B1 (ko) | 복합 고분자 전해질을 갖는 전지(電池) | |
| CN116454371A (zh) | 锂离子电池固态聚合物电解质及其制备方法 | |
| JP3359389B2 (ja) | ポリマー電解質 | |
| CN113707935A (zh) | 一种多氟化基团聚合物固态电解质材料及其制备方法 | |
| KR100297923B1 (ko) | 폴리아크릴로니트릴 이오노머 고분자 전해질 및 그의 제조방법 | |
| JP2003229021A (ja) | ポリマー電解質と該電解質を用いたポリマー二次電池 | |
| KR100325862B1 (ko) | 삼원 공중합체 이오노머를 이용하여 제조된 폴리머 전해질 | |
| CN114447416A (zh) | 改性无机快离子导体及其制备方法和应用 | |
| JP2559822B2 (ja) | 高分子固体電解質 | |
| KR100324714B1 (ko) | 신규한 젤 고분자 전해질 조성물(ⅱ) 및 그의 제조방법 | |
| KR100324712B1 (ko) | 신규한 다공성 고분자 전해질 조성물(ⅱ) 및 그의 제조방법 | |
| KR100335649B1 (ko) | 비닐리덴플루오라이드 계열의 고분자 및 아크릴레이트 계열의고분자를 포함하는 젤 고분자 전해질 조성물 및 그의 제조방법 | |
| KR100324713B1 (ko) | 신규한 젤 고분자 전해질 조성물(ｉ) 및 그의 제조방법 | |
| KR100238460B1 (ko) | 아크릴로니트릴 및 알킬메타크릴레이트의 공중합체를 포함하는 고분자 전해질 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 19980902 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |