KR100353867B1 - Polymer Electrolyte for Rechargeable Lithium Batteries - Google Patents
Polymer Electrolyte for Rechargeable Lithium Batteries Download PDFInfo
- Publication number
- KR100353867B1 KR100353867B1 KR1019990053774A KR19990053774A KR100353867B1 KR 100353867 B1 KR100353867 B1 KR 100353867B1 KR 1019990053774 A KR1019990053774 A KR 1019990053774A KR 19990053774 A KR19990053774 A KR 19990053774A KR 100353867 B1 KR100353867 B1 KR 100353867B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polymer
- silica
- polymer electrolyte
- electrolyte
- secondary battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
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
-
- 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
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 고분자뿐만 아니라 무기충진제로서 실리카를 포함하여 고분자 전해질의 매트릭스인 고분자 막을 형성하고, 이 고분자 매트릭스에 리튬염의 유기용매 전해액을 함침시킴으로써 리튬 2차전지용 고분자 전해질을 제조하는 것이다. 본 발명의 고분자 전해질은 간단한 방법으로 제조될 수 있으며, 기계적 강도는 물론, 이온전도도가 우수하며, 리튬 2차전지에 사용될 때 계면 저항이 조속히 안정된다.The present invention forms a polymer membrane which is a matrix of a polymer electrolyte including silica as an inorganic filler as well as a polymer, and impregnates the polymer electrolyte for lithium secondary battery by impregnating the polymer matrix with an organic solvent electrolyte of lithium salt. The polymer electrolyte of the present invention can be prepared by a simple method, has excellent mechanical strength, as well as ionic conductivity, and when used in a lithium secondary battery, interfacial resistance is quickly stabilized.
Description
본 발명은 리튬 2차전지용 고분자 전해질에 관한 것으로서, 상세하게는, 특정 고분자 재료에 실리카 미세 입자 분말과 같은 무기 충진제를 첨가함으로써 이온전도도 및 기계적 물성을 향상시킨 리튬 2차전지용 고분자 전해질에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer electrolyte for lithium secondary batteries, and more particularly, to a polymer electrolyte for lithium secondary batteries in which ion conductivity and mechanical properties are improved by adding an inorganic filler such as silica fine particle powder to a specific polymer material.
최근 정보화 시대의 도래에 따라 멀티미디어 기술이 급속하게 발전함에 따라 전자기기의 고성능화, 소형화, 휴대화가 매우 강하게 요구되고 있다. 따라서, 이러한 전자기기의 전원으로서 사용가능한 고에너지 밀도, 고용량의 소형 2차전지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Recently, with the advent of the information age, as multimedia technology rapidly develops, there is a strong demand for high performance, miniaturization, and portability of electronic devices. Therefore, the research on the high energy density and the high capacity small secondary battery which can be used as a power supply of such an electronic device is actively progressing.
그 대표적인 예가 1990년대 초 상품화된 리튬이온 2차전지이다. 이러한 전지의 전해질로서, 처음에 액체 전해질이 사용되었으나 누액으로 인한 안전성이 문제됨에 따라 금속제 캔 외장재를 사용하게 되었지만, 이 역시 경량화 등의 문제에 직면하게 되었다. 이에 따라, 고체 고분자 막에 전해액이 함침되어 있는 시스템이 액체 전해질을 대체할 수 있는 것으로서 인정받게 되었으며, 그 이후로 많은 고분자 화학종에 대한 고분자 전해질에 대한 연구가 진행되고 있다.A representative example is a lithium ion secondary battery commercialized in the early 1990s. As an electrolyte of such a battery, a liquid electrolyte was initially used, but a metal can exterior material was used due to a problem of safety due to leakage, but this also faced problems such as weight reduction. Accordingly, a system in which an electrolyte solution is impregnated with a solid polymer membrane has been recognized as a substitute for a liquid electrolyte, and since then, research on polymer electrolytes for many polymer species has been conducted.
이러한 고분자 전해질이 고에너지밀도, 고용량의 소형 리튬 2차전지에 적용되어 성능을 발휘하기 위해서는 일반적으로 다음과 같은 조건이 만족되어야 한다. 즉, 높은 이온전도도, 높은 양이온 수율, 기계적 강도, 장시간 안정성, 열안정성, 전기화학적 안정성, 화학적 안정성 등이 만족되어야 한다. 이러한 조건을 만족하기 위해서, 고분자 전해질로 사용되는 고분자는 이온 허용수(ion acceptor number)가큰 단량체로 이루어지는 고분자, 균일한 상으로 합성가능한 고분자, 및 입체가교 구조의 형성이 용이한 고분자, 용매와의 친화력이 강한 단량체로부터 구성되는 고분자이어야 하고, 이러한 고분자와 고비점의 가소제 또는 용매로 구성되는 고분자 전해질 시스템이 가장 많이 사용되고 있다.In order for the polymer electrolyte to be applied to a high energy density and high capacity small lithium secondary battery, the following conditions must be generally satisfied. That is, high ionic conductivity, high cation yield, mechanical strength, long time stability, thermal stability, electrochemical stability, chemical stability and the like should be satisfied. In order to satisfy these conditions, the polymer used as a polymer electrolyte is a polymer composed of a monomer having a large ion acceptor number, a polymer that can be synthesized in a uniform phase, and a polymer that is easy to form a three-dimensional crosslinked structure, and affinity with a solvent. A polymer composed of this strong monomer should be used, and a polymer electrolyte system composed of such a polymer and a high boiling point plasticizer or solvent is most frequently used.
미국특허 제5,418,091호는 고분자 재료로서 비닐리덴 플루오라이드 (vinylidene fluoride; VDF)와 헥사플루오로프로필렌(hexafluoropropylene; HFP)의 공중합체와 가소제로서 디부틸프탈레이트(dibutylphthalate; DBP)를 아세톤 용매에 용해시켜서 고분자 필름을 만든 후, 이 필름으로부터 가소제를 추출한 다음에 활성 전해액을 함침시킴으로써 고분자 전해질을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 이 방법은 가소제를 포함하여 필름을 형성하고 다시 추출함으로써 전해액의 함침양을 증가시켜 이온전도도를 향상시키고 덴드라이트(dendrite) 형성의 문제를 해소할 수 있었다. 그러나, 상기의 방법은 고분자 필름을 만든 후 여기에서 가소제를 다시 추출함으로써 제조공정의 복잡화를 야기하고 생산성을 떨어뜨린다는 문제점이 있었다.U.S. Patent No. 5,418,091 discloses a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP) as a polymer material and dibutylphthalate (DBP) as a plasticizer in acetone solvent. After making a film, the method of manufacturing a polymer electrolyte is disclosed by extracting a plasticizer from this film and then impregnating an active electrolyte solution. In this method, a film containing a plasticizer was formed and extracted again to increase the impregnation amount of the electrolyte, thereby improving ion conductivity and solving the problem of dendrite formation. However, the above method has a problem in that the production of the polymer film and then re-extracting the plasticizer causes complexity of the manufacturing process and lowers the productivity.
일본 특허공개번호 평10-275521호는 생산성, 양산성이 우수하고 저비용으로도 전해액 등의 팽윤도가 높은 고분자 고체 전해질의 제조방법을 개시하고 있다. 상기의 고분자 고체 전해질은 고분자, 무기충진제, 리튬 2차전지에 사용되는 리튬염 또는 전기2중층 캐패시터에 사용되는 보론불화테트라에틸암모늄 등의 4급 암모늄염, 유기용매를 포함한다. 그러나, 상기 문헌의 이러한 고분자 전해질은 본 발명의 리튬 2차전지용 고분자 전해질 시스템을 포함하지 않는 것으로 파악된다.Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-275521 discloses a method for producing a polymer solid electrolyte having excellent productivity, mass productivity, and high swelling degree such as an electrolyte even at low cost. The polymer solid electrolyte includes a quaternary ammonium salt such as a polymer, an inorganic filler, a lithium salt used in a lithium secondary battery, or boron tetraethylammonium fluoride used in an electric double layer capacitor, and an organic solvent. However, it is understood that such a polymer electrolyte in the document does not include the polymer electrolyte system for a lithium secondary battery of the present invention.
본 발명의 목적은 실리카와 같은 무기 충진제를 함유함으로써 기계적 강도뿐만 아니라 리튬염이 용해되어 있는 전해액의 함침양을 높여 이온전도도가 향상된 리튬 2차전지용 고분자 전해질을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a polymer electrolyte for a lithium secondary battery with improved ion conductivity by containing an inorganic filler such as silica, thereby increasing the impregnation amount of the electrolyte solution in which lithium salt is dissolved, as well as mechanical strength.
또한, 본 발명의 목적은 리튬 전극과의 계면 저항의 안정화가 조속히 실현되는 리튬 2차전지용 고분자 전해질을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a polymer electrolyte for a lithium secondary battery in which stabilization of interfacial resistance with a lithium electrode is quickly realized.
또한, 본 발명의 목적은 고분자 필름의 형성후 추출되어야 할 가소제를 사용하지 않음으로써 제조공정이 단순한 리튬 2차전지용 고분자 전해질의 제조방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method for producing a polymer electrolyte for a lithium secondary battery having a simple manufacturing process by not using a plasticizer to be extracted after formation of the polymer film.
도 1은 실리카가 함유되지 않은 고분자 전해질의 표면을 보여주는 10,000배 확대 SEM 사진;1 is a 10,000-fold magnification SEM photograph showing the surface of a silica-free polymer electrolyte;
도 2는 실리카가 10.3 중량% 함유된 고분자 전해질의 표면을 보여주는 10,000배 확대 SEM 사진;FIG. 2 is a 10,000-fold magnification SEM photograph showing the surface of a polymer electrolyte containing 10.3 wt% silica; FIG.
도 3은 실리카가 35.3 중량% 함유된 고분자 전해질의 표면을 보여주는 10,000배 확대 SEM 사진;FIG. 3 is a 10,000-fold magnification SEM photograph showing the surface of a polymer electrolyte containing 35.3 wt.% Silica;
도 4는 실리카가 함유되지 않은 고분자 전해질과 리튬 전극간의 계면저항을 보여주는 그래프;4 is a graph showing interfacial resistance between a silica-containing polymer electrolyte and a lithium electrode;
도 5는 실리카가 10.3 중량% 함유된 고분자 전해질과 리튬 전극간의 계면저항을 보여주는 그래프;5 is a graph showing interfacial resistance between a polymer electrolyte containing 10.3 wt% silica and a lithium electrode;
도 6는 실리카가 35.3 중량% 함유된 고분자 전해질과 리튬 전극간의 계면저항을 보여주는 그래프;6 is a graph showing interfacial resistance between a polymer electrolyte containing 35.3 wt% silica and a lithium electrode;
본 발명의 리튬 2차전지용 고분자 전해질은 고분자 및 무기 충진제에 의하여 형성되는 매트릭스 및 이 매트릭스에 함침된 리튬염의 유기용매 전해액을 포함한다.The polymer electrolyte for lithium secondary batteries of the present invention includes a matrix formed of a polymer and an inorganic filler and an organic solvent electrolyte solution of a lithium salt impregnated in the matrix.
본 발명의 리튬 2차전지용 고분자 전해질에서 사용되는 매트릭스는 고분자 및 무기 충진제에 의하여 형성된다. 사용되는 고분자로는 비닐리덴 플루오라이드 (vinylidene fluoride; VDF)와 헥사플루오로프로필렌(hexafluoropropylene; HFP)의 공중합체 또는 VDF 중합체가 바람직하다. 이 때, VDF와 HFP의 공중합체가 사용되는 경우, HFP의 함량은 바람직하게 5~20몰%이고, 더욱 바람직하게는 12몰% 정도이다. 사용되는 실리카는 평균 입경이 수 내지 수백 나노미터인 발연성 실리카 분말이 바람직하다. 이 때, 실리카의 양은 바람직하게, 상기 고분자와 상기 실리카의 혼합물에 대하여 4 내지 38 중량%이며, 더욱 바람직하게, 10 내지 35 중량%이다.The matrix used in the polymer electrolyte for lithium secondary batteries of the present invention is formed by a polymer and an inorganic filler. The polymer used is preferably a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP) or a VDF polymer. At this time, when a copolymer of VDF and HFP is used, the content of HFP is preferably 5-20 mol%, more preferably about 12 mol%. The silica used is preferably fumed silica powder having an average particle diameter of several hundreds of nanometers. At this time, the amount of silica is preferably 4 to 38% by weight, more preferably 10 to 35% by weight based on the mixture of the polymer and the silica.
본 발명에서 사용되는 고분자 매트릭스는 고분자 분말과 실리카를 포함하는 유기용매를 용액주조하여 고분자 막으로 제조된다. 고분자 막의 제조시에 사용되는 유기용매로는 아세톤 또는 테트라히드로푸란 등을 들 수 있다. 유기용매는 고분자 막의 건조과정에서 제거된다. 본 발명의 고분자 전해질은 이러한 고분자 막을 리튬염이 용해되어 있는 유기용매 전해액에 함침시킴으로써 제조된다. 사용되는 리튬염의 예로는 LiClO4, LiBF4, LiPF6, LiAsF6, LiCF3SO3및 LiN(CF3SO2)2가 있다. 전해액 중의 리튬염의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 0.5~2 M 정도가 바람직하다. 사용되는 유기용매로는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 유기용매의 혼합물이 사용되는 경우, 각 용매의 혼합비는 특별히 한정되지 않는다.The polymer matrix used in the present invention is prepared as a polymer membrane by solution casting an organic solvent containing polymer powder and silica. Examples of the organic solvent used in the production of the polymer membrane include acetone or tetrahydrofuran. The organic solvent is removed during the drying of the polymer membrane. The polymer electrolyte of the present invention is prepared by impregnating such a polymer membrane in an organic solvent electrolyte in which lithium salt is dissolved. Examples of lithium salts used are LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 and LiN (CF 3 SO 2 ) 2 . Although the density | concentration of the lithium salt in electrolyte solution is not specifically limited, About 0.5-2 M is preferable. As the organic solvent used, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate and mixtures thereof can be used. When a mixture of organic solvents is used, the mixing ratio of each solvent is not particularly limited.
이하에서 본 발명을 상세하게 서술한다.The present invention is described in detail below.
본 발명은 고분자뿐만 무기충진제로서 실리카를 포함하여 고분자 전해질의 매트릭스인 고분자 막을 형성하고, 이 고분자 매트릭스에 리튬염의 유기용매 전해액을 함침시킴으로써 고분자 전해질을 제조하는 것이다.The present invention is to prepare a polymer electrolyte by forming a polymer membrane which is a matrix of a polymer electrolyte including silica as an inorganic filler as well as a polymer, and impregnating the polymer matrix with an organic solvent electrolyte solution of lithium salt.
예를 들어, HFP 함량이 12몰%인 VDF와 HFP 공중합체 분말, 실리카 분말 및 아세톤을 함께 혼합하고 밀봉한 상태에서 실리카 입자를 균일하게 분산시키기 위하여 장시간 교반 (24시간 이상)한다. 단, 혼합 초기에는 조속한 액상화를 위하여 50℃에서 3시간 정도 교반하다가 액상화가 대략 이루어지면 상온으로 내려 교반을 계속한다. 교반이 완료되면 이슬점이 영하 40℃ 이하인 초저습실 분위기에서 진공오븐에 넣어 5분동안 감압하여 잔여 기포를 뽑아 낸 다음, 청결한 유리판 위에 슬러리를 일정량 붓고 닥터 블레이드를 이용하여 일정 두께로 용액주조를 하고 70℃ 오븐에서 12시간 건조를 시킨다. 이렇게 하여 얻어진 고분자 막을 리튬염이 용해되어 있는 전해액에 12시간 함침시킨 다음 꺼내어 여과지로 표면 전해액을 닦아내고 4시간 정도 초저습실에 방치하여 목적하는 고분자 전해질을 얻는다.For example, VDF having an HFP content of 12 mol%, HFP copolymer powder, silica powder and acetone are mixed together and stirred for a long time (at least 24 hours) to uniformly disperse the silica particles in a sealed state. However, at the beginning of mixing, the mixture is stirred for about 3 hours at 50 ° C. for rapid liquefaction, and when the liquefaction is substantially performed, the mixture is lowered to room temperature and continued stirring. After the stirring was completed, in a ultra-low humidity atmosphere where the dew point was below 40 ° C. or less, the resultant was decompressed for 5 minutes to extract the remaining bubbles. Dry in an oven at 70 ° C. for 12 hours. The polymer membrane thus obtained is impregnated with an electrolyte solution in which lithium salt is dissolved for 12 hours, then taken out, and the surface electrolyte solution is wiped off with a filter paper and left in an ultra low humidity room for about 4 hours to obtain a desired polymer electrolyte.
본 발명에 있어서, 사용하는 실리카 분말의 입자가 나노미터 수준의 크기를 가지는 미립자이기 때문에 만일 대량으로 본 발명의 고분자 전해질 막을 제조할 때는 이 실리카 입자의 분산도 향상을 위해 상당히 가혹한 혼합조건이 필요할 수 있다. 실험실 수준이 아닌 준파일롯 플랜트 스케일 (semi-pilot plant scale)에서 실리카의 분산상태가 우수한 본 발명의 고분자 전해질 막을 제조하기 위해서는 스크류 방식의 임펠러가 장착된 대형 분산혼합기 (dispersion mixer) 혹은 호모제나이저 (homogenizer)에서 적어도 교반속도 600 rpm 이상, 교반시간 12시간 이상의 조건이 필요하다.In the present invention, since the particles of the silica powder to be used are fine particles having a nanometer size, when the polymer electrolyte membrane of the present invention is manufactured in large quantities, a fairly harsh mixing condition may be required to improve the dispersion of the silica particles. have. In order to prepare the polymer electrolyte membrane of the present invention having excellent silica dispersion on a semi-pilot plant scale rather than a laboratory level, a large dispersion mixer or homogenizer equipped with a screw-type impeller ( homogenizer) at least 600 rpm and stirring time of 12 hours or more is required.
본 발명은 고분자 매트릭스에 실리카를 포함시킴으로써, 기계적 강도는 물론 전해액의 함침량(팽윤도)을 증가시켜 이온전도도를 향상시킨다. 전해액의 함침량의 향상은 실리카를 함유하는 고분자 매트릭스에 미세한 기공이 형성되는 것에 기인하는 것으로 보인다. 본 발명의 고분자 매트릭스에 함유되는 실리칵의 양은 고분자및 실리카의 혼합물에 대하여 4 내지 38 중량%가 바람직하고, 특히, 10 내지 35 중량%가 바람직하다. 실리카의 함량은 고분자 매트릭스의 물성을 저해하지 않는 한도 내에서 많이 첨가되는 것이 좋다. 실리카의 함량이 4 중량% 미만인 경우에는 고분자 전해질의 전해액 함침량이 충분하지 못하기 때문에 이온전도도가 충분히 높지 못하고 또한, 기계적 강도의 향상도 어렵다. 반면에, 실리카의 함량이 38 중량% 이상이면 실리카 성분이 고분자 전해질의 전체적 물성을 지배해 버리기 때문에 필름상으로 형성되기 어렵고 따라서 기계적 강도를 거의 확보할 수 없게 된다.In the present invention, by including silica in the polymer matrix, the mechanical strength as well as the impregnation amount (swelling degree) of the electrolyte are increased to improve the ionic conductivity. The improvement of the impregnation amount of the electrolyte seems to be due to the formation of fine pores in the polymer matrix containing silica. The amount of silica contained in the polymer matrix of the present invention is preferably 4 to 38% by weight, particularly preferably 10 to 35% by weight based on the mixture of the polymer and silica. The content of silica is preferably added as long as it does not inhibit the physical properties of the polymer matrix. When the content of silica is less than 4% by weight, the electrolyte solution impregnation amount of the polymer electrolyte is not sufficient, so that the ionic conductivity is not high enough and the improvement of mechanical strength is also difficult. On the other hand, if the content of silica is more than 38% by weight, since the silica component dominates the overall physical properties of the polymer electrolyte, it is difficult to be formed into a film and thus hardly obtains mechanical strength.
또한, 본 발명의 고분자 전해질은 리튬 2차 전지에 사용될 때 리튬 전극과의 계면 저항이 조속히 안정될 수 있다.In addition, the polymer electrolyte of the present invention can quickly stabilize the interfacial resistance with the lithium electrode when used in the lithium secondary battery.
한편, 미국특허 제5,418,091호는 고분자 재료로서 비닐리덴 플루오라이드 (vinylidene fluoride; VDF)와 헥사플루오로프로필렌(hexafluoropropylene; HFP)의 공중합체와 가소제로서 디부틸프탈레이트(dibutylphthalate; DBP)를 아세톤 용매에 용해시켜서 고분자 필름을 만든 후, 이 필름으로부터 가소제를 추출한 다음에 활성 전해액을 함침시킴으로써 고분자 전해질을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 특히, 상기 문헌의 실시예 9~12에서 고분자 및 가소제 (가소제로서 프로필렌 카보네이트를 포함함)를 아세톤 또는 테트라히드로푸란에 용해하여 고분자 필름을 형성하고, 디에틸 에테르로 가소제를 추출한 것에 활성 전해액 (에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트의 혼합물에 리튬염이 용해된 것)을 함침시켜서 고분자 전해질을 제조하였다. 여기에서, 가소제를 추출하지 않은 형태를 웨트 형태 (wet form)라 정의하고, 가소제를 추출한 형태를 드라이 형태 (dry form)라 정의하며, 가소제가 함유되지 않은 형태 (무기 충진제로서 실리카가 포함되지 않은 것을 제외하면 본 발명의 것과 동일함)를 대조막 (control film)으로 정의하여, 이들 각각에 대하여 전해액의 함침율 (팽윤도)를 계산하였다. 전해액의 함침율은 대조막이 약 27%인데 반하여, 웨트 형태는 47%이고, 드라이 형태는 대조막에 비하여 40% 정도가 높다고 기술하고 있다. 또한, 기계적 강도의 향상을 위하여 고분자 전해질을 형성할 때 알루미나 또는 실리카와 같은 무기 충진제를 첨가할 수 있고, 무기 충진제의 첨가로 인하여, 어떤 경우에는, 전해질 흡수량이 증가한다고 기술하고 있다. 그러나, 상기 문헌의 실시예 13에서 보는 바와 같이, 전해액의 함유량은 상기와 같은 무기충진제의 첨가에 의하여 향상되기도 하고 감소되기도 한다. 즉, 알루미나의 경우에는 웨트 형태 및 드라이 형태 모두 함침율의 감소를 가져오고, 실리카의 경우에는 웨트 형태에서는 거의 변화가 없지만, 드라이 형태에서는 전해액의 함침율이 향상된다고 기술하고 있다. 한편, 대조막에 대한 전해액의 함침율의 변화에 대해서는 언급하고 있지 않다.On the other hand, U.S. Patent No. 5,418,091 discloses a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP) as a polymer material and dibutylphthalate (DBP) as a plasticizer in acetone solvent. The method for producing a polymer electrolyte is disclosed by extracting a plasticizer from the film and then impregnating an active electrolyte solution. In particular, in Examples 9 to 12 of the above document, a polymer and a plasticizer (including propylene carbonate as a plasticizer) were dissolved in acetone or tetrahydrofuran to form a polymer film, and an active electrolyte solution (ethylene) was extracted. A polymer electrolyte was prepared by impregnating a mixture of carbonate and propylene carbonate with lithium salt dissolved therein). Here, the form in which the plasticizer is not extracted is defined as a wet form, the form in which the plasticizer is extracted is defined as a dry form, and the form that does not contain a plasticizer (which does not include silica as an inorganic filler). Except for this, the same as that of the present invention) was defined as a control film, and the impregnation rate (swelling degree) of the electrolyte solution was calculated for each of them. The impregnation rate of the electrolyte is about 27%, whereas the wet form is 47%, and the dry form is about 40% higher than the control film. In addition, it is described that an inorganic filler such as alumina or silica can be added when forming the polymer electrolyte for improving the mechanical strength, and due to the addition of the inorganic filler, in some cases, the amount of electrolyte absorption increases. However, as shown in Example 13 of the above document, the content of the electrolyte solution may be improved or decreased by the addition of the above inorganic filler. That is, in the case of alumina, both wet and dry forms result in a decrease in the impregnation rate, and in the case of silica, the wet form hardly changes, but the dry form improves the impregnation rate of the electrolyte solution. On the other hand, the change of the impregnation rate of electrolyte solution with respect to a control film is not mentioned.
본 발명의 고분자 전해질에는 고분자 매트릭스의 형성시에 가소제가 첨가되지 않으며, 무기 충진제인 실리카가 고분자 매트릭스 형성의 기본 재료로 사용되고 있다. 본 발명에서 실리카를 첨가하는 것은 기계적 강도의 향상은 물론이고 전해액의 함침량을 증가시켜 이온전도도를 향상시키기 위한 것이다. 상기 미국 특허 문헌에는 가소제를 포함하지 않는 대조막에 대하여 실리카의 첨가에 의한 전해액의 함침량이 증가된다는 사실이 제시되거나 암시되어 있지 않다. 또한, 상기 문헌의 대조막의 전해액 함침량은 27%에 불과하고 드라이 형태의 전해액 함침량은 이보다40% 정도 많다고 기술하고 있는데 반하여, 본 발명의 고분자 매트릭스의 전해액 함침량은 실리카의 첨가량에 따라 증가하며, 실리카가 31.8 중량% 첨가될 때, 함침시간 20시간 경과후에는 70.2%로서 상기 미국 특허 문헌의 고분자 전해질에 필적할 만한 함침량을 보이고 있다 (후술하는 표 1 참조).In the polymer electrolyte of the present invention, no plasticizer is added during the formation of the polymer matrix, and silica, which is an inorganic filler, is used as a base material for forming the polymer matrix. In the present invention, the addition of silica is intended to improve the ionic conductivity by increasing the impregnation amount of the electrolyte as well as improving the mechanical strength. The U.S. Patent Document does not suggest or imply that the impregnation amount of the electrolyte solution is increased by the addition of silica to the control film containing no plasticizer. In addition, the amount of electrolyte impregnation of the control membrane of the above document is only 27% and the amount of dry electrolyte impregnation is about 40%. On the contrary, the electrolyte impregnation amount of the polymer matrix of the present invention increases with the addition amount of silica. When 31.8% by weight of silica was added, the impregnation amount was comparable to that of the polymer electrolyte of the US patent document as 70.2% after 20 hours of the impregnation time (see Table 1 below).
한편, 일본 특허공개번호 평10-275521호는 생산성, 양산성이 우수하고 저비용으로도 전해액 등의 팽윤도가 높은 고분자 고체 전해질의 제조방법을 개시하고 있다. 상기의 고분자 고체 전해질은 고분자, 무기충진제, 리튬 2차전지에 사용되는 리튬염 또는 전기2중층 캐패시터에 사용되는 보론불화테트라에틸암모늄 등의 4급 암모늄염, 유기용매를 포함한다. 여기에서, 무기충진제는 고분자에 대하여 5~70중량% 정도 첨가하는 것이 좋다고 기술하고 있다. 그러나, 상기 문헌의 실시예 1에서는 본 발명에서 사용하는 고분자와는 다른 고분자 및 무기충진제로서 TiO2로 된 고분자 매트릭스에 리튬염의 전해액을 함침시킨 고분자 전해질을 언급하고 있다. 또한, 실시예 2에서는 본 발명에서 사용하는 고분자와 동일한 고분자인 VDF-HFP 공중합체 및 무기충진제로서 본 발명에서 사용하는 것과 동일한 실리카를 포함하는 고분자 매트릭스를 사용하고 있으나, 리튬 2차전지용이 아니라 전기2중층 캐패시터용 고분자 전해질로서 리튬염이 전혀 포함되지 않은 시스템이다. 그리고 이 실시예에서 적용하는 성분비는 중량을 기준으로 1:1로서 실리카의 함량은 고분자 및 실리카의 전체 무게에 대하여 50중량%에 해당된다. 이 성분비는 본 발명에서 언급한 바와 같이, 실리카 성분이 고분자 전해질의 전체적 물성을 지배하여 필름상으로 형성이어렵고 따라서 기계적 강도를 충분히 확보할 수 없는 정도의 성분비이다. 다만, 이 실시예에서는 사용되는 용매인 메틸에틸케톤과 전해액으로서 사용되는 전기2중층 캐패시터의 전해액인 보론불화테트라에틸암모늄[(C2H5)4NBF4]를 사용하고 때문에 생성된 고분자 전해질 막의 기계적 강도가 유지된 것이라 사료된다. 따라서, 상기 실시예들은 본 발명의 고분자 전해질과는 전혀 다른 고분자 전해질 시스템을 개시하고 있는 것이다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-275521 discloses a method for producing a polymer solid electrolyte having excellent productivity, mass productivity, and high swelling degree such as an electrolyte even at low cost. The polymer solid electrolyte includes a quaternary ammonium salt such as a polymer, an inorganic filler, a lithium salt used in a lithium secondary battery, or boron tetraethylammonium fluoride used in an electric double layer capacitor, and an organic solvent. Here, it is described that the inorganic filler is preferably added about 5 to 70% by weight based on the polymer. However, Example 1 of the document refers to a polymer electrolyte in which an electrolyte solution of lithium salt is impregnated into a polymer matrix made of TiO 2 as a polymer and an inorganic filler different from the polymer used in the present invention. In addition, Example 2 uses the same polymer matrix containing silica as that used in the present invention as the VDF-HFP copolymer and the inorganic filler, which is the same polymer used in the present invention, but is not intended for lithium secondary batteries. As a polymer electrolyte for a double layer capacitor, no lithium salt is included. In addition, the component ratio applied in this example is 1: 1 by weight, and the content of silica corresponds to 50% by weight based on the total weight of the polymer and silica. As mentioned in the present invention, this component ratio is a component ratio such that the silica component is difficult to form in the form of a film by dominating the overall physical properties of the polymer electrolyte and thus cannot sufficiently secure mechanical strength. In this embodiment, however, the resultant polymer electrolyte membrane was prepared by using methyl ethyl ketone as a solvent and boron tetraethylammonium fluoride [(C 2 H 5 ) 4 NBF 4 ] as an electrolyte of an electric double layer capacitor used as an electrolyte. It is believed that mechanical strength is maintained. Accordingly, the above embodiments disclose a polymer electrolyte system which is completely different from the polymer electrolyte of the present invention.
이하에서는 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through specific examples.
실시예 1~5Examples 1-5
마그네틱 바가 들어 있는 100 ml용 유리 시료병에 HFP 함량이 12몰%인 VDF-HFP 공중합체 분말 (Elf Atochem의 KynarFlex 2801) 일정량, 실리카 분말 (Cabot Co.의 Cab-O-Sil TS-530, 표면적 212 m2/g, 헥사메틸실라잔 처리) 일정량, 및 아세톤 30g을 투입하고 뚜껑으로 약하게 밀봉한 후 이것을 50℃로 조정된 핫 플레이트 위에 놓고 서서히 교반을 시작하였다. 상기 고분자 분말과 실리카 분말의 투입량 및 함량비는 표 1에 기재하였다.100 ml glass sample bottle with magnetic bars, VDF-HFP copolymer powder (KynarFlex 2801 from Elf Atochem) with 12 mole percent HFP content, silica powder (Cab-O-Sil TS-530 from Cabot Co., surface area 212 m 2 / g, hexamethylsilazane treatment), and 30 g of acetone were added and slightly sealed with a lid, which was then placed on a hot plate adjusted to 50 DEG C and slowly starting to stir. The dosage and content ratio of the polymer powder and the silica powder are shown in Table 1.
교반을 시작한 지 3시간 후 핫 플레이트의 온도를 상온으로 내리고 시료병을 다시 밀봉한 후 24시간 동안 고속 교반을 행하였다. 교반이 완료되면 이슬점이 영하 40℃ 이하인 초저습실 분위기에서 시료병 마개를 약하게 풀고 진공오븐에 넣어 5분 동안 감압하여 잔여 기포를 뽑아낸 다음, 미리 메탄올로 표면을 세척하고 건조시킨 유리판 위에 닥터 블레이트를 이용하여 슬러리를 박막 시트형으로 캐스팅시켰다. 이 때, 닥터 블레이드의 갭은 350 ㎛로 유지시켰다. 캐스팅된 박막을 유리판에 접착된 상태로 70℃ 오븐에 넣어 2시간 건조시킨 후 상온에서 유리판으로부터 박리시켰다. 이 때, 실리카의 함유량이 많을수록 유리판 표면과 박막의 접착성이 강하여 박리시키기가 매우 어려우므로 메탄올을 분사하여 박막과 유리판 사이의 접착력을 약화시킨 후 박리를 행하고 다시 70℃ 오븐에 넣어 12시간 건조시켜 대략 36 내지 40㎛의 두께를 갖는 고분자 막을 얻었다.After 3 hours from the start of stirring, the temperature of the hot plate was lowered to room temperature, the sample bottle was sealed again, and high speed stirring was performed for 24 hours. After the stirring is complete, in the ultra-low humidity atmosphere where the dew point is below 40 ° C or lower, gently unscrew the sample bottle cap and place it in a vacuum oven to depressurize for 5 minutes to extract the remaining bubbles. The slurry was cast into a thin film sheet using the rate. At this time, the gap of the doctor blade was kept at 350 micrometers. The cast thin film was placed in an oven at 70 ° C. in a state of being bonded to a glass plate, dried for 2 hours, and then peeled from the glass plate at room temperature. At this time, the higher the silica content, the stronger the adhesion between the surface of the glass plate and the thin film, which is very difficult to peel off. Thus, methanol is sprayed to weaken the adhesive force between the thin film and the glass plate. A polymer membrane having a thickness of approximately 36 to 40 μm was obtained.
이렇게 건조시켜 얻은 고분자 막을 일정 크기로 재단(6 cm x 5 cm)한 다음, 에틸렌 카보네이트와 디메틸 카보네이트가 체적을 기준으로 2:1의 비율로 혼합된 용매에 1M의 LiClO4가 용해된 전해액이 과잉으로 담겨있는 샤알레에 담구어 전해액을 고분자 막에 20시간 이상 함침시켰다. 함침 완료후, 고분자 전해질 막을 전해액에서 꺼내어 두 장의 여과지 사이에 놓고 가볍게 두드려 표면 전해액을 닦아내고 나서 4시간 정도 초저습실에서 방치하여 목적하는 고분자 전해질을 얻었다.The polymer membrane obtained by drying was cut to a certain size (6 cm x 5 cm), and then an excess of 1 M LiClO 4 dissolved in a solvent in which ethylene carbonate and dimethyl carbonate were mixed at a ratio of 2: 1 by volume was excessive. The electrolyte was immersed in the saule immersed in the polymer membrane for 20 hours or more. After the impregnation was completed, the polymer electrolyte membrane was removed from the electrolyte solution, placed between two sheets of filter paper, and gently patted to wipe off the surface electrolyte solution, and then left in an ultra low humidity room for about 4 hours to obtain a desired polymer electrolyte.
비교예1Comparative Example 1
실리카를 투입하지 않은 것 이외에는 상기의 실시예와 동일한 방법으로 고분자 전해질 막을 제조하였다. 사용된 고분자의 함량은 표 1에 나타내었다.A polymer electrolyte membrane was manufactured in the same manner as in the above example except that silica was not added. The content of the polymer used is shown in Table 1.
[제조된 고분자 전해질 막의 특성][Characteristics of Prepared Polymer Electrolyte Membrane]
우선 고분자 전해질 막의 팽윤율 측정에 관하여 설명한다. 고분자 막에 전해액을 함침시켜기 전에 그 중량을 측정하여 이를 W1이라 하고, 전해액이 함침된 후 여과지로 닦고 나서 다시 측정한 중량을 W2라 할 때, 팽윤율(%)은 다음의 식으로 계산하였으며, 그 결과는 표 1에 기재된 바와 같다.First, the swelling rate measurement of the polymer electrolyte membrane will be described. Before impregnating the polymer membrane, the weight of the electrolyte is measured and called W 1. After the electrolyte is impregnated, the filter paper is wiped off and the measured weight is W 2. The swelling rate (%) is expressed by the following equation. Calculations were made and the results are shown in Table 1.
팽윤율(%) = (w2-w1)/w1x 100Swelling Rate (%) = (w 2 -w 1 ) / w 1 x 100
다음으로, 2장의 2 cm x 2 cm 크기의 스테인레스 스틸 전극판 사이에 위와 같은 고분자 전해질 막을 역시 2 cm x 2 cm 크기로 재단하여 끼우고, 통상의 임피던스 측정법에 따라 여러 온도별로 이온전도도를 측정하였으며, 그 결과를 또한 표 1에 나타내었다.Next, the polymer electrolyte membrane was cut into 2 cm x 2 cm sizes between two 2 cm x 2 cm stainless steel electrode plates, and the ion conductivity was measured at various temperatures according to a conventional impedance measurement method. The results are also shown in Table 1.
또한, 고분자 전해질 막의 역학적 강도를 알아보기 위하여 두 손으로 힘을 증가시켜 가며 인장시험을 한 결과 실리카를 첨가하지 않은 고분자 전해질 막이 가장 먼저 파열되고, 실리카 함량이 많은 고분자 전해질 막일수록 파열단계까지는 더욱 많은 힘을 필요로 하였다. 물론, 이 결과가 정량적 수치로 확인할 수 있는 실험은 아니었으나 적어도 실리카를 함유하지 않은 경우와 함유한 경우와의 역학적 강도는 분명히 식별할 수 있는 실험이었다.In addition, in order to determine the mechanical strength of the polymer electrolyte membrane, the tensile test was conducted by increasing the force with both hands, and the polymer electrolyte membrane without silica was ruptured first. It needed strength. Of course, the results were not quantitative, but at least the mechanical strength of the silica and the silica was clearly discernible.
표 1의 결과로부터 실리카의 함량이 증가할수록 팽윤율과 이온전도도가 증가함을 알 수 있는데, 이것은 실리카가 이온의 이동성이 확보되는 액체 상태 전해액을 많이 받아들여 고정시킬 수 있기 때문이다. 이것은 도 1 내지 3에 보인 고분자 전해질 막의 표면 사진에서 볼 수 있는 것처럼, 실리카의 함량이 증가할수록 막 표면의 거칠기 단위(roughness unit)가 더욱 작아지면서 더욱 미세한 기공들을 넓게 분포시키고 있기 때문에 함침된 전해액이 실리카 주변에 안정적으로 포집되는 현상과 직접적으로 관계가 있다.From the results in Table 1, it can be seen that as the silica content increases, the swelling rate and the ionic conductivity increase, because the silica can accept and fix a lot of liquid electrolyte which ensures the mobility of the ions. As can be seen in the surface photograph of the polymer electrolyte membrane shown in Figs. 1 to 3, the impregnated electrolyte solution is distributed because the finer pores are widely distributed as the content of silica becomes smaller and the roughness unit of the membrane surface becomes smaller. It is directly related to the phenomenon of stable collection around silica.
다음으로 본 발명의 고분자 전해질 막을 리튬 2차전지에 적용할 때 고려해야 할 사항으로서 리튬 전극과의 계면 안정성에 대한 시험을 행하였는데, 리튬 금속 전극을 고분자 전해질 막의 양 쪽에 대고 2 cm x 2 cm 크기의 셀을 제작하여 시간 경과에 대한 임피던스를 측정하여 그 결과를 도 4 내지 6에 나타내었다. 결과적으로 실리카를 첨가하지 않은 고분자 전해질 막(도 4)에 비하여 실리카를 첨가한 경우에 계면저항의 안정화가 조속히 실현됨을 알 수 있다. 그리고 실리카의 함량이 증가할수록 리튬과의 계면에서 생성되는 피복층의 저항이 감소함을 알 수 있으며, 또한 시간 경과에 따라서도 조속히 저항치가 안정됨을 알 수 있다.Next, as a matter to be considered when applying the polymer electrolyte membrane of the present invention to a lithium secondary battery, a test for interfacial stability with a lithium electrode was carried out, and the lithium metal electrode was placed on both sides of the polymer electrolyte membrane to have a size of 2 cm x 2 cm. Cells were fabricated to measure impedance over time and the results are shown in FIGS. 4 to 6. As a result, it can be seen that stabilization of the interfacial resistance is realized quickly when silica is added as compared to the polymer electrolyte membrane without the silica (Fig. 4). As the content of silica increases, the resistance of the coating layer formed at the interface with lithium decreases, and the resistance value is stabilized as time passes.
실시예6Example 6
실시예4에서 사용한 것과 동일한 고분자, 실리카, 용매의 양을 모두 12배 증가시킨 양을 사용하는데 있어서, 실리카 입자의 분산도를 높이기 위해 직경 10 cm의 스테인레스강제 원판형 임펠러 (원판의 원주 부분이 상하 교대로 절곡되어 있는 형상)가 장착되어 있는 분산혼합기 (dispersion mixer, 5리터 용량, 일본 아사다 공업사 제조)에 상기 재료를 모두 투입하고 교반을 행하는데 있어서, 임펠러 회전속도는 1000 rpm, 교반시간은 14시간으로 하고 그 외의 방법은 실시예4에서 행한 방법과 동일하게 행하여 고분자 전해질 막을 제조하였다.In order to increase the dispersion of silica particles, a stainless steel disc-shaped impeller having a diameter of 10 cm (the circumferential portion of the disc is upper and lower) Injecting all of the above materials into a dispersion mixer (5 liter capacity, manufactured by Asada Kogyo Co., Ltd.) equipped with alternating bends and stirring, the impeller rotation speed was 1000 rpm and the stirring time was 14 The other time was performed in the same manner as in Example 4 to prepare a polymer electrolyte membrane.
비교예 2 및 3Comparative Examples 2 and 3
교반속도 300 rpm, 12시간 (비교예2) 또한 교반속도 1000 rpm, 6시간 (비교예3)의 조건으로 행하는 것 외에는 실시예6과 동일하게 행하여 고분자 전해질 막을 제조하였다.A polymer electrolyte membrane was prepared in the same manner as in Example 6 except that the stirring speed was 300 rpm for 12 hours (Comparative Example 2) and the stirring speed was 1000 rpm for 6 hours (Comparative Example 3).
결과적으로 상기 실시예6에서 얻은 고분자 전해질 막을 육안으로 관찰해 보면 실리카 입자들이 막 전체에 걸쳐 고루 분포되어 있고 손으로 만져보아도 잔여 실리카가 묻어나지 않는데 비하여 비교예2와 3에서 얻은 고분자 전해질 막의 표면에 실리카 입자가 돌출되어 손으로 만지면 쉽게 묻어남을 알 수 있었다.As a result, when visually observing the polymer electrolyte membrane obtained in Example 6, the silica particles were evenly distributed throughout the membrane and the residual silica did not come out even when touched by hand, compared to the surface of the polymer electrolyte membrane obtained in Comparative Examples 2 and 3. The silica particles protruded and could be easily found when touched by hand.
본 발명은 가소제를 첨가하지 않고, 고분자 및 실리카로 고분자 매트릭스를 형성하고 이것에 리튬 전해액을 함침시킴으로써 고분자 전해질을 제조하는 것이다. 따라서, 제조공정이 단순하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한, 본 발명의 고분자 전해질은 기계적 강도가 우수할 뿐만 아니라 이온전도도가 우수하며, 리튬 2차전지에 적용될 때 계면저항이 조속히 안정된다.In the present invention, a polymer electrolyte is prepared by forming a polymer matrix with a polymer and silica without impregnating a plasticizer and impregnating the lithium electrolyte into it. Therefore, the manufacturing process is simple and the productivity can be improved. In addition, the polymer electrolyte of the present invention not only has excellent mechanical strength but also excellent ion conductivity, and when applied to a lithium secondary battery, the interfacial resistance is stabilized quickly.
Claims (14)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990053774A KR100353867B1 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Polymer Electrolyte for Rechargeable Lithium Batteries |
JP2000043227A JP2001167796A (en) | 1999-11-30 | 2000-02-21 | Polymer electrolyte for lithium secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990053774A KR100353867B1 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Polymer Electrolyte for Rechargeable Lithium Batteries |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20010048897A KR20010048897A (en) | 2001-06-15 |
KR100353867B1 true KR100353867B1 (en) | 2002-09-26 |
Family
ID=19622636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019990053774A Expired - Fee Related KR100353867B1 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Polymer Electrolyte for Rechargeable Lithium Batteries |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001167796A (en) |
KR (1) | KR100353867B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110506357A (en) * | 2017-09-28 | 2019-11-26 | 株式会社日立制作所 | Semi-secondary batteries and secondary batteries |
KR20200050990A (en) * | 2017-09-18 | 2020-05-12 | 블루 솔루션즈 | Solid polymer electrolyte comprising soluble polymer, lithium salt, and selected halogenated polymer, and battery comprising same |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006011387A1 (en) | 2004-07-27 | 2006-02-02 | Asahi Glass Company, Limited | Lubricant solution for magnetic recording medium containing fluorine-containing polyether compound as lubricant |
KR100628305B1 (en) | 2004-09-10 | 2006-09-27 | 한국전자통신연구원 | Manufacturing method of phase inversion polymer electrolyte filled with nanoparticles |
CN100449853C (en) * | 2005-10-26 | 2009-01-07 | 比亚迪股份有限公司 | Electrolyte and preparation method, battery using electrolyte |
JP5097826B2 (en) * | 2007-08-24 | 2012-12-12 | ヴラームス インステリング ヴール テクノロギシュ オンデルゾーク (ヴイアイティーオー) | Filled polymer membrane, use and manufacturing method |
KR101531955B1 (en) * | 2008-09-29 | 2015-06-26 | 엘지이노텍 주식회사 | Gel-type electrolyte composition for electric double layer capacitors, method of preparing the same, and electric double layer capacitors comprising electrolyte layer |
JP5206659B2 (en) * | 2009-12-18 | 2013-06-12 | 三菱化学株式会社 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5571634A (en) * | 1993-03-05 | 1996-11-05 | Bell Communications Research, Inc. | Hybrid lithium-ion battery polymer matrix compositions |
KR100308690B1 (en) * | 1998-12-22 | 2001-11-30 | 이 병 길 | Microporous polymer electrolyte containing absorbent and its manufacturing method |
US6413676B1 (en) * | 1999-06-28 | 2002-07-02 | Lithium Power Technologies, Inc. | Lithium ion polymer electrolytes |
-
1999
- 1999-11-30 KR KR1019990053774A patent/KR100353867B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-21 JP JP2000043227A patent/JP2001167796A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200050990A (en) * | 2017-09-18 | 2020-05-12 | 블루 솔루션즈 | Solid polymer electrolyte comprising soluble polymer, lithium salt, and selected halogenated polymer, and battery comprising same |
KR102445690B1 (en) * | 2017-09-18 | 2022-09-21 | 블루 솔루션즈 | Solid polymer electrolytes comprising soluble polymers, lithium salts, and selected halogenated polymers, and batteries comprising same |
US11804619B2 (en) | 2017-09-18 | 2023-10-31 | Blue Solutions | Solid polymer electrolyte including solvating polymer, lithium salt, and PVdF-HFP copolymer and battery including same |
CN110506357A (en) * | 2017-09-28 | 2019-11-26 | 株式会社日立制作所 | Semi-secondary batteries and secondary batteries |
CN110506357B (en) * | 2017-09-28 | 2022-12-06 | 株式会社日立制作所 | Semi-secondary batteries and secondary batteries |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20010048897A (en) | 2001-06-15 |
JP2001167796A (en) | 2001-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5418091A (en) | Polymeric electrolytic cell separator membrane | |
Fan et al. | Composite electrolytes prepared from fumed silica, polyethylene oxide oligomers, and lithium salts | |
JP4005660B2 (en) | Method for producing polymer solid electrolyte, polymer solid electrolyte, and electrochemical device using the same | |
KR100754421B1 (en) | Paste electrolyte and rechargeable lithium battery containing the same | |
EP1290749A1 (en) | Microporous solid electrolytes and methods for preparing them | |
KR20090051085A (en) | Battery Separator, Manufacturing Method and Lithium Secondary Battery | |
EP1171927A1 (en) | Microporous solid electrolytes and methods for preparing them | |
JP2001015164A (en) | Glass-ceramic composite electrolyte and lithium secondary battery | |
KR100628305B1 (en) | Manufacturing method of phase inversion polymer electrolyte filled with nanoparticles | |
CA2305384A1 (en) | Mixtures with special softening agents suited as a solid electrolyte or separator for electrochemical cells | |
AU2007259117A1 (en) | Process for modifying the interfacial resistance of a metallic lithium electrode | |
WO2019226996A1 (en) | Batteries incorporating silica fibers | |
KR100353867B1 (en) | Polymer Electrolyte for Rechargeable Lithium Batteries | |
Hwang et al. | Electrochemical studies on poly (vinylidene fluoride–hexafluoropropylene) membranes prepared by phase inversion method | |
CN116613470B (en) | Separator and secondary battery and power device including the same | |
JPH11242951A (en) | Separator, its manufacture and electrochemical device using the same | |
KR100373325B1 (en) | Polymer electrolyte filled with titania nanoparticles and the preparation thereof | |
WO2021241002A1 (en) | Solid electrolyte, electrode, power storage element, and method for producing solid electrolyte | |
CN108649262A (en) | A kind of solid state battery organic silicon substrate buffer layer and preparation method thereof and application | |
KR100384384B1 (en) | Lithium ion polymer battery having superior temperatrure property and process for preparing the same | |
KR20070024886A (en) | Polymer electrolyte with ionic liquid | |
JPH11144760A (en) | Polymer solid electrolyte precursor | |
CN119050451A (en) | Composite solid electrolyte, preparation method thereof and solid battery | |
KR100377320B1 (en) | Lithium ion polymer battery having superior rate and temperature performance, and manufacturing methods of the same | |
TWI295676B (en) | Polymer electrolyte containing porous crosslinked gelled polymer matrix and electrolyte solution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 19991130 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20011219 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20020817 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20020910 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20020911 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20050831 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20060830 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20070831 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20080905 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20090901 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100901 Year of fee payment: 9 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20100901 Start annual number: 9 End annual number: 9 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |