KR101669218B1 - Gel polymer electrolyte, Lithium battery comprising gel polymer electrolyte, method for preparing gel polymer electrolyte, and method for preparing lithium battery - Google Patents

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KR101669218B1 KR1020090102289A KR20090102289A KR101669218B1 KR 101669218 B1 KR101669218 B1 KR 101669218B1 KR 1020090102289 A KR1020090102289 A KR 1020090102289A KR 20090102289 A KR20090102289 A KR 20090102289A KR 101669218 B1 KR101669218 B1 KR 101669218B1
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Abstract

제1 리튬염; 유기용매; 불소화합물; 및A first lithium salt; Organic solvent; Fluorine compounds; And

하기 화학식 1의 단량체가 중합되어 생성되는 중합체;를 포함하는 겔(gel) 고분자 전해질이 제시된다:There is provided a gel polymer electrolyte comprising a polymer obtained by polymerizing a monomer represented by the following Formula 1:

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2

상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 1 내지 1000이다.In the above formula, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and n is 1 to 1000.

겔 고분자 전해질 Gel polymer electrolyte

Description

겔 고분자 전해질, 이를 포함하는 리튬전지, 겔 고분자 전해질의 제조방법, 및 리튬전지의 제조방법{Gel polymer electrolyte, Lithium battery comprising gel polymer electrolyte, method for preparing gel polymer electrolyte, and method for preparing lithium battery}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gel polymer electrolyte, a lithium battery including the same, a method of preparing a gel polymer electrolyte, and a method of preparing a lithium battery,

겔 고분자 전해질, 이를 포함하는 리튬전지, 겔 고분자 전해질의 제조방법, 및 리튬전지의 제조방법에 관한 것이다.Gel polymer electrolyte, a lithium battery including the same, a method of producing a gel polymer electrolyte, and a method of manufacturing a lithium battery.

전자종이(electronic paper)와 같은 플렉시블 전자기기가 차세대 제품으로 많은 관심의 대상이 되고 있다. 이러한 플렉시블 전자기기의 에너지원으로 이차전지가 사용될 수 있다. 플렉시블(flexible) 전자기기에 사용되는 이차전지는 플렉시블하여야 하며 전해액 누설의 문제가 없어야 한다. 그러므로, 고분자 전해질을 사용하는 것이 적합하다.Flexible electronic devices, such as electronic paper, have become the subject of much interest as next generation products. A secondary battery can be used as an energy source for such flexible electronic devices. Secondary cells used in flexible electronics should be flexible and free of electrolyte leakage problems. Therefore, it is preferable to use a polymer electrolyte.

플렉시블 전자기기의 제조에는 증착 방식의 박막공정 및 인쇄(printing) 방식이 사용될 수 있다. 증착 방식은 조건이 까다롭고 제조 비용이 비싸므로 인쇄 방식이 적합하다. 그러므로, 이차전지도 인쇄방식으로 제조되는 것이 적합하며, 상기 이차전지에 포함되는 고분자 전해질도 인쇄방식으로 제조되는 것이 적합하다.A thin film process and a printing process of a vapor deposition type can be used for manufacturing the flexible electronic device. The printing method is suitable because the deposition method is complicated and the manufacturing cost is high. Therefore, it is preferable that the secondary battery is manufactured by the printing method, and the polymer electrolyte included in the secondary battery is also preferably manufactured by the printing method.

종래의 고분자 전해질은 단량체와 개시제를 혼합한 전해액에 자외선, 전자빔 또는 열을 조사하여 광경화 또는 열경화시키는 방법으로 제조된다. 이러한 방법들은 별도의 경화장치가 요구되며 인쇄방식에 적용하기 어렵다.Conventional polymer electrolytes are prepared by irradiating ultraviolet rays, electron beams, or heat to an electrolyte solution obtained by mixing a monomer and an initiator to cure or thermally cure the electrolyte. These methods require a separate curing device and are difficult to apply to the printing method.

그러므로, 별도의 경화장치 없이 인쇄방식에 적용할 수 있는 고분자 전해질의 제조방법이 요구된다.Therefore, there is a need for a method of producing a polymer electrolyte applicable to a printing system without a separate curing apparatus.

한 측면은 새로운 겔 고분자 전해질을 제공하는 것이다.One aspect is to provide a new gel polymer electrolyte.

다른 한 측면은 상기 겔 고분자 전해질을 포함하는 리튬전지를 제공하는 것이다.And another aspect thereof is to provide a lithium battery including the gel polymer electrolyte.

또 다른 한 측면은 상기 겔 고분자 전해질의 제조방법을 제공하는 것이다.Another aspect provides a method for producing the gel polymer electrolyte.

또 다른 한 측면은 상기 리튬전지의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another aspect provides a method for producing the lithium battery.

한 측면에 따라On one side

제1 리튬염; 유기용매; 불소화합물; 및A first lithium salt; Organic solvent; Fluorine compounds; And

하기 화학식 1의 단량체가 중합되어 생성되는 중합체;를 포함하는 겔(gel) 고분자 전해질이 제공된다:There is provided a gel polymer electrolyte comprising a polymer obtained by polymerizing a monomer represented by the following formula 1:

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2

상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 1 내지 1000이다.In the above formula, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and n is 1 to 1000.

다른 한 측면에 따라 양극; 음극; 및 상기 겔 고분자 전해질을 포함하는 리튬전지가 제공된다.Anodic according to another aspect; cathode; And a lithium polymer battery comprising the gel polymer electrolyte.

또 다른 한 측면에 따라,According to another aspect,

불소화합물 및 유기용매를 포함하는 제1 용액, 및 하기 화학식1의 단량체 및 유기용매를 포함하는 제2 용액을 각각 준비하는 단계; 및Preparing a first solution containing a fluorine compound and an organic solvent, and a second solution containing a monomer and an organic solvent of the following formula 1, respectively; And

상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합하는 단계;를 포함하며,Mixing the first solution and the second solution,

상기 제1 용액 또는 상기 제2 용액이 제1 리튬염을 추가적으로 포함하는 겔(gel) 고분자 전해질 제조방법이 제공된다:Wherein the first solution or the second solution further comprises a first lithium salt, the method comprising:

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2

상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 2 내지 1000이다.In the above formula, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and n is 2 to 1000.

또 다른 한 측면에 따라,According to another aspect,

전극, 불소화합물 및 유기용매를 포함하는 제1 용액, 및 하기 화학식1의 단량체 및 유기용매를 포함하는 제2 용액을 각각 준비하는 단계; 및Preparing a first solution containing an electrode, a fluorine compound and an organic solvent, and a second solution containing a monomer and an organic solvent of the following formula 1, respectively; And

상기 전극 상에 상기 제1 용액과 제2 용액을 코팅 또는 인쇄하여 겔 고분자 전해질을 형성시키는 단계;를 포함하며,And coating or printing the first solution and the second solution on the electrode to form a gel polyelectrolyte,

상기 겔 고분자 전해질이 제1 리튬염을 추가적으로 포함하는 리튬전지 제조방법이 제공된다:Wherein the gel polymer electrolyte further comprises a first lithium salt.

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2

상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 2 내지 1000이다.In the above formula, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and n is 2 to 1000.

한 측면에 따르면 전해액 내에서 잔류수분과 반응하여 프로톤산(protonic acid) 또는 루이스산(Lewis acid)을 생성할 수 있는 불소화합물과 비닐기를 포함하는 단량체를 혼합함에 의하여 별도의 경화장치 없이 상온에서 간단하게 겔(gel) 고분자 전해질이 제조되며, 상기 고분자 전해질을 포함하는 리튬전지는 초기효율, 용량유지율 등의 충방전 특성이 향상된다.According to one aspect, by mixing a fluorine compound capable of producing protonic acid or Lewis acid with a monomer containing a vinyl group by reacting with residual water in the electrolyte, A gel polymer electrolyte is prepared, and a lithium battery including the polymer electrolyte is improved in charge / discharge characteristics such as initial efficiency, capacity retention rate, and the like.

이하에서 예시적인 구현예들에 따른 겔 고분자 전해질, 이를 포함하는 리튬전지, 겔 고분자 전해질의 제조방법, 및 리튬전지의 제조방법에 관하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a gel polymer electrolyte according to exemplary embodiments, a lithium battery including the same, a method for manufacturing a gel polymer electrolyte, and a method for manufacturing a lithium battery will be described in detail.

일구현예에 따른 겔 고분자 전해질은 제1 리튬염, 유기용매, 불소화합물 및 하기 화학식 1의 단량체가 중합되어 생성되는 중합체를 포함한다:The gel polymer electrolyte according to an embodiment includes a polymer produced by polymerizing a first lithium salt, an organic solvent, a fluorine compound, and a monomer represented by Formula 1 below:

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2

상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 1 내지 1000이다.In the above formula, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and n is 1 to 1000.

상기 불소화합물은 유기용매 중의 잔류수분과 반응하여 프로톤산(Protonic acid) 또는 루이스산(Lewis acid)을 생성하며, 상기 제1 리튬염은 상기 유기용매중의 잔류수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성하지 않는다. 즉, 상기 제1 리튬염은 잔류수분에 대하여 불활성이다.The fluorine compound reacts with the residual moisture in the organic solvent to produce protonic acid or Lewis acid. The first lithium salt reacts with residual moisture in the organic solvent to form protonic acid or Lewis acid . That is, the first lithium salt is inert to the remaining water.

상기 화학식 1의 단량체가 중합되어 중합체가 생성되는 과정은 예를 들어 다음과 같다. 먼저, 상기 불소화합물과 유기용매 중의 극미량의 잔류수분이 반응하여 프로탄산 또는 루이스산이 생성된다. 상기 생성된 프로톤산 또는 루이스산이 상기 화학식 1의 단량체의 카르보양이온을 활성화시켜 양이온성 중합을 개시시키는 중합개시제 역할을 한다. 상기 양이온성 중합에 의하여 가교된 폴리비닐에테르계 중합체가 생성된다. 상기 화학식 1의 단량체 내에 2개의 작용기를 포함함에 의하여 다양한 가교반응이 진행되어 폴리비닐에테르계 중합체의 메트릭스가 형성될 수 있다.The process in which the monomer of Formula 1 is polymerized to produce a polymer is, for example, as follows. First, a trace amount of residual moisture in the organic solvent is reacted with the fluorine compound to form protonic acid or Lewis acid. The produced protonic acid or Lewis acid serves as a polymerization initiator for initiating cationic polymerization by activating the carbanion ion of the monomer of the formula (1). Whereby the crosslinked polyvinyl ether polymer is produced by the cationic polymerization. By including two functional groups in the monomer of Formula 1, various crosslinking reactions can proceed to form a matrix of the polyvinyl ether polymer.

상기 폴리비닐에테르계 중합체는 중합 과정에서 완전히 경화되기 전에 제1 리튬염, 유기용매 및 불소화합물을 포함하는 전해액이 포함될 수 있다. 결과적으로, 상기 중합체에 제1 리튬염, 유기용매 및 불소화합물을 포함하는 전해액이 함침되어 겔(gel) 상태의 고분자 전해질이 얻어질 수 있다.The polyvinyl ether-based polymer may include an electrolyte solution containing a first lithium salt, an organic solvent, and a fluorine compound before being fully cured in the polymerization process. As a result, an electrolyte containing the first lithium salt, the organic solvent, and the fluorine compound is impregnated into the polymer, and a gel electrolyte polymer electrolyte can be obtained.

상기 겔 상태의 고분자 전해질은 음극활물질과 전해액의 비가역 반응을 억제하고, 충방전시에 활물질과 전극의 구조를 유지시켜 주는 구조 지지체의 역할을 할 수 있으므로, 상기 겔 고분자 전해질을 채용한 리튬전지의 충방전 특성이 향상될 수 있다.Since the gel electrolyte can serve as a structural support for suppressing the irreversible reaction between the negative electrode active material and the electrolyte and maintaining the structure of the active material and the electrode at the time of charge / discharge, the lithium polymer battery employing the gel polymer electrolyte Charge and discharge characteristics can be improved.

그러나, 상기 화학식 1의 단량체의 중합반응이 급속히 진행되어 중합체가 유 기용매에 함침되기 전에 완전히 경화되면, 유기용매가 중합체 내부로 함침될 수 없다. 결과적으로, 상기 경화된 중합체가 유기용매로부터 분리된다. 예를 들어, 상기 분리된 중합체가 전극 표면에 부착되면 유기용매와 전극 표면의 접촉이 차단되어 전극반응이 불가능해진다.However, if the polymerization reaction of the monomer of formula (1) proceeds rapidly and the polymer is completely cured before impregnation with the organic solvent, the organic solvent can not be impregnated into the polymer. As a result, the cured polymer is separated from the organic solvent. For example, when the separated polymer is attached to the surface of the electrode, the contact between the organic solvent and the surface of the electrode is interrupted, and the electrode reaction becomes impossible.

상기 겔 고분자 전해질은 불소화합물로부터 생성되는 프로톤산 또는 루이스산과 단량체의 반응에 의하여 형성되므로 별도의 경화장치나 개시제가 요구되지 않는다. 또한, 상기 불소화합물의 함량 및/또는 종류를 조절함에 의하여 단량체의 중합반응 속도를 조절할 수 있다.Since the gel polymer electrolyte is formed by the reaction of a protonic acid or a Lewis acid generated from a fluorine compound with a monomer, a separate curing device or initiator is not required. Further, the rate of polymerization of the monomer can be controlled by controlling the content and / or the kind of the fluorine compound.

또한, 상기 화학식 1의 단량체의 중합은 상온에서 수행될 수 있다. 상기 상온은 예를 들어, 리튬염이 석출되는 온도 초과 내지 유기용매의 비점 미만의 온도 범위일 수 있다. 예를 들어, 10 내지 40℃일 수 있다.The polymerization of the monomer of Formula 1 may be carried out at room temperature. The ambient temperature may range, for example, from a temperature above which the lithium salt precipitates to a temperature below the boiling point of the organic solvent. For example, from 10 to 40 캜.

다른 일구현예에 따른 겔 고분자 전해질에서 상기 프로톤산 또는 루이스산을 생성할 수 있는 불소화합물은 예를 들어 불화유기화합물, 불소를 함유하는 제2 리튬염, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The fluorine compound capable of producing the protonic acid or the Lewis acid in the gel polymer electrolyte according to another embodiment may be, for example, a fluorinated organic compound, a second lithium salt containing fluorine, or a mixture thereof.

상기 불화유기화합물은 하기 화학식 2 내지 8로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 화합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 전해액 중에서 잔류수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성할 수 있는 불화유기화합물이라면 모두 사용될 수 있다.The fluorinated organic compound may be at least one compound selected from the group consisting of the following general formulas (2) to (8), but is not limited thereto. Any fluorinated organic compound capable of reacting with residual moisture in the electrolyte to produce protonic acid or Lewis acid Can be used.

<화학식 2> <화학식 3> <화학식 4> <화학식 5>&Lt; Formula 2 > < EMI ID =

Figure 112009065776161-pat00001
Figure 112009065776161-pat00002
Figure 112009065776161-pat00003
Figure 112009065776161-pat00004
Figure 112009065776161-pat00001
Figure 112009065776161-pat00002
Figure 112009065776161-pat00003
Figure 112009065776161-pat00004

<화학식 6> <화학식 7> <화학식 8>&Lt; Formula 6 > < EMI ID =

Figure 112009065776161-pat00005
Figure 112009065776161-pat00006
Figure 112009065776161-pat00007
Figure 112009065776161-pat00005
Figure 112009065776161-pat00006
Figure 112009065776161-pat00007

상기 식들에서, R1 내지 R3는 서로 독립적으로 수소, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R4 내지 R9은 서로 독립적으로 불소원자, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, R4 내지 R9 중에서 하나 이상이 불소원자이다.In the above formulas, R 1 to R 3 independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which is substituted or unsubstituted with a fluorine atom, and R 4 to R 9 independently represent a fluorine atom, Alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one of R 4 to R 9 is a fluorine atom.

상기 불소를 포함하는 제2 리튬염은 LiBF4, LiPF6, LiAsF6, LiSbF6, LiPF3(CF2CF3)3로 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 전해액 중에서 잔류수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성할 수 있는 리튬염이라면 모두 사용될 수 있다.The second lithium salt containing fluorine may be LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiPF 3 (CF 2 CF 3 ) 3 , or a mixture thereof, but is not limited thereto. Can be used to form a protonic acid or a Lewis acid.

단, 예를 들어, 상기 불소를 포함하는 제2 리튬염이 전해액에 고농도로 포함되면, 상기 불소를 포함하는 제2 리튬염이 유기용매 중의 잔류수분과 반응하여 생성되는 프로톤산 또는 루이스산의 양이 급속히 증가할 수 있다. 그러므로, 상기 프 로톤산 또는 루이스산에 의하여 개시되는 중합반응의 속도가 급속히 증가할 수 있다. 결과적으로, 상기 불소를 포함하는 제2 리튬염이 상기 단량체와 혼합되는 순간 중합반응이 순식간에 진행됨에 의하여, 상기 단량체의 반복단위만을 포함하는 완전히 경화된 중합체가 형성되어 전해액에서 분리될 수 있다.However, for example, when the second lithium salt containing fluorine is contained at a high concentration in the electrolytic solution, the amount of the protonic acid or Lewis acid generated by the reaction of the second lithium salt containing fluorine with the residual water in the organic solvent Can be rapidly increased. Therefore, the rate of the polymerization reaction initiated by the protonic acid or Lewis acid can be rapidly increased. As a result, the instant polymerization reaction proceeds instantaneously when the second lithium salt containing fluorine is mixed with the monomer, so that a fully cured polymer containing only the repeating unit of the monomer is formed and can be separated from the electrolyte solution.

상기 제1 리튬염은 LiCF3CO2, LiN(COCF3)2, LiN(COCF2CF3)2, LiCF3SO3, LiCF3CF2SO3, LiC4F9SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2) (p와 q는 정수), 리튬디플루오로(옥살레이토)보레이트(Lithium difluoro (oxalato) borate, LiFOB), 리튬비스(옥살레이토)보레이트(Lithium bis(oxalato)borate, LiBOB), 리튬(말로네이토 옥살레이토)보레이트(Lithium (malonato oxalato) borate, LiMOB) 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 전해액 중에서 잔류수분과 반응하여 프로톤산 또는 불산을 생성하지 않는 리튬염이라면 모두 사용할 수 있다.The first lithium salt LiCF 3 CO 2, LiN (COCF 3) 2, LiN (COCF 2 CF 3) 2, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CF 2 SO 3, LiC 4 F 9 SO 3, LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (C p F 2p + 1 SO 2 ) (C q F 2q + 1 SO 2 ) where p and q are integers, lithium difluoro Lithium bis (oxalato) borate, Lithium bis (oxalato) borate, Lithium difluoro (oxalato) borate, LiFOB, Lithium bis (oxalato) borate, Lithium bis (oxalato) borate, Lithium (malonato oxalato) borate, LiMOB), or a mixture thereof, but is not limited thereto. Any lithium salt that does not generate protonic acid or hydrofluoric acid by reacting with residual moisture in the electrolytic solution can be used.

즉, 상기 제1 리튬염은 불소를 포함하지 않거나 불소를 포함하여도 프로톤산 또는 루이스산을 생성하지 않는 리튬염이다. 예를 들어, 불소원자가 탄소원자에 연결되어 수분과 반응하지 않는 리튬염이다. 이에 비해, 상기 불소를 포함하는 제2 리튬염은 수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성하는 리튬염이다.That is, the first lithium salt is a lithium salt that does not contain fluorine or does not generate protonic acid or Lewis acid even if it contains fluorine. For example, a fluoride atom is a lithium salt that is connected to a carbon atom and does not react with water. On the other hand, the fluorine-containing second lithium salt is a lithium salt which reacts with water to form a protonic acid or a Lewis acid.

상기 겔 고분자 전해질에서 상기 불소화합물의 함량은 겔 고분자 전해질 총 중량의 0.1 내지 30중량%일 수 있다. 예를 들어, 상기 불소화합물의 함량은 겔 고분자 전해질 총 중량의 0.5 내지 20중량%일 수 있다. 즉, 상기 불소화합물 함량 범위가 겔 상태의 중합체를 포함하는 겔 고분자 전해질에 적합하다.The content of the fluorine compound in the gel polymer electrolyte may be 0.1 to 30% by weight based on the total weight of the gel polymer electrolyte. For example, the content of the fluorine compound may be 0.5 to 20 wt% of the total weight of the gel polymer electrolyte. That is, the fluorine compound content range is suitable for a gel polymer electrolyte including a polymer in a gel state.

상기 겔 고분자 전해질에서 상기 중합체의 함량은 겔 고분자 전해질 총 중량의 0.1 내지 30중량%일 수 있다. 즉, 상기 중합체 함량 범위가 겔 상태의 중합체를 포함하는 겔 고분자 전해질에 적합하다. 예를 들어, 상기 중합체의 함량은 전해질 총 중량의 0.5 내지 20중량%일 수 있다. 그러나, 상기 겔 고분자 전해질의 포함하는 리튬전지의 충방전 특성이 향상될 수 있다면, 상기 중합체가 상기 범위 외에서 사용되는 것도 가능하다.The content of the polymer in the gel polymer electrolyte may be 0.1 to 30 wt% of the total weight of the gel polymer electrolyte. That is, the polymer content range is suitable for a gel polymer electrolyte including a polymer in a gel state. For example, the content of the polymer may be 0.5 to 20 wt% of the total weight of the electrolyte. However, if the charging and discharging characteristics of the lithium battery including the gel polymer electrolyte can be improved, it is also possible that the polymer is used outside the above range.

상기 겔 고분자 전해질에서 상기 프로톤산 또는 루이스산을 생성하지 않는 제1 리튬염의 농도는 0.01 내지 2.0 M 일 수 있다. 상기 농도 범위가 겔 상태의 중합체를 포함하는 겔 고분자 전해질의 제조에 적합하다. 그러나, 상기 프로폰산 또는 루이스산을 생성하지 않는 제1 리튬염의 농도가 상기 0.5~2M 범위 외에서 사용되는 것도 가능하다.The concentration of the first lithium salt that does not generate the protonic acid or the Lewis acid in the gel polymer electrolyte may be 0.01 to 2.0 M. The above range of concentration is suitable for the production of a gel polymer electrolyte including a gel-state polymer. However, it is also possible that the concentration of the first lithium salt which does not generate the propionic acid or Lewis acid is outside the range of 0.5 to 2M.

상기 겔 고분자 전해질에서 상기 유기용매는 고유전율 용매, 저비점 용매 또는 이들의 혼합용매일 수 있다. 상기 고유전율 용매는 유전율이 30 내지 100 인 것이 상기 겔 고분자 전해질에 적합하며, 상기 저비점용매는 비점이 77 내지 150℃인 것이 상기 겔 고분자 전해질에 적합하나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 당해 기술분야에서 사용될 수 있는 유기용매라면 모두 가능하다.In the gel polymer electrolyte, the organic solvent may be a high-k solvent, a low boiling solvent, or a mixture thereof. The high-dielectric solvent is suitable for the gel polymer electrolyte having a dielectric constant of 30 to 100 and the low boiling point solvent is suitable for the gel polymer electrolyte having a boiling point of 77 to 150 ° C. However, the solvent is not necessarily limited to these, Any organic solvent that can be used is possible.

상기 고유전율 용매는 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 불화에틸렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트와 같은 환상형 카보네이트, 감마-부티로락톤 및/또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.The high-dielectric-constant solvent is not particularly limited as long as it is commonly used in the art, and examples thereof include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate, gamma-butyrolactone and / A mixture thereof and the like may be used.

상기 저비점 용매는 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히제한되지 않으며, 예를 들어, 디메틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트. 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트와 같은 사슬형 카보네이트, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 지방산 에스테르 유도체 및/또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.The low boiling point solvent is not particularly limited as long as it is commonly used in the art, and examples thereof include dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, Chain carbonates such as diethyl carbonate, dipropyl carbonate, dimethoxyethane, diethoxyethane, fatty acid ester derivatives and / or mixtures thereof may be used.

상기 고유전율 용매와 저비점 용매가 혼합된 혼합용매에서 혼합 부피비는 고유전율 용매:저비점 용매의 비가 1:1 내지 1:9인 것이 적합하다. 상기 범위가 방전용량 및 충방전 수명 측면에서 적합하나, 상기 범위 외에서도 사용될 수 있다.In the mixed solvent in which the high-permittivity solvent and the low-boiling solvent are mixed, the ratio of the high-boiling solvent to the low-boiling solvent is preferably 1: 1 to 1: 9. The above range is suitable in terms of discharge capacity and charge / discharge life, but may be used outside the above range.

또 다른 구현예에 따른 리튬전지는 양극(cathode); 음극(anode); 및 상기의 겔 고분자 전해질을 포함한다. 상기 리튬 전지는 예를 들어 다음과 같이 제조될 수 있다.A lithium battery according to another embodiment includes a cathode; Anode; And the above gel polymer electrolyte. The lithium battery can be manufactured, for example, as follows.

먼저, 양극 극판이 준비된다.First, a positive electrode plate is prepared.

양극활물질, 도전제, 결합제 및 용매가 혼합되어 양극활물질 조성물이 준비된다. 상기 양극활물질 조성물이 알루미늄 집전체 상에 직접 코팅 및 건조되어 양극 극판이 제조되거나, 상기 양극활물질 조성물이 별도의 지지체 상에 캐스팅된 다음, 이 지지체로부터 박리되어 얻어진 필름이 상기 알루미늄 집전체 상에 라미네이션되어 양극 극판이 제조될 수 있다. 다르게는, 상기 양극활물질 조성물이 과량의 용매를 포함하는 전극 잉크 형태로 제조되어 지지체 상에 잉크젯 방식 내지 그라비어(Gravure) 인쇄 방식으로 인쇄되어 양극 극판이 제조될 수 있다. 인쇄 방식은 상기 방식에 한정되지 않으며, 일반적인 코팅 및 인쇄에 사용될 수 있는 모든 방법이 사용될 수 있다.A cathode active material, a conductive agent, a binder and a solvent are mixed to prepare a cathode active material composition. The positive electrode active material composition is coated and dried directly on the aluminum current collector to prepare a positive electrode plate or the positive electrode active material composition is cast on a separate support and then the film obtained by peeling from the support is laminated on the aluminum current collector Whereby a positive electrode plate can be manufactured. Alternatively, the positive electrode active material composition may be prepared in the form of an electrode ink containing an excessive amount of solvent, and printed on a support by an ink jet method or a gravure printing method to produce a positive electrode plate. The printing method is not limited to the above method, and any method that can be used for general coating and printing can be used.

상기 양극(cathode)에 사용되는 양극활물질은 리튬함유 금속산화물로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 제한 없이 모두 사용될 수 있다. 예를 들어, LiCoO2, LiMnxO2x(x=1, 2), LiNi1-xMnxO2x(0<x<1), Ni1-x-yCoxMnyO2 (0≤x≤0.5, 0≤y≤0.5), LiFePO4 등이다.The cathode active material used for the cathode is a lithium-containing metal oxide, and any of those conventionally used in the art can be used without limitation. For example, LiCoO 2 , LiMn x O 2x (x = 1, 2), LiNi 1-x Mn x O 2x (0 <x <1), Ni 1-xy Co x Mn y O 2 0.5, and 0≤y≤0.5), LiFePO 4 or the like.

상기 도전제로는 카본 블랙이 사용될 수 있으며, 결합제로는 비닐리덴 플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 코폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 그 혼합물 또는 폴리이미드, 폴리아미드 이미드, 스티렌 부타디엔 고무계 폴리머, 아크릴레이트계 고무, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 등이 사용될 수 있으며, 용매로는 N-메틸피롤리돈, 아세톤, 물 등이 사용될 수 있다.As the conductive agent, carbon black may be used. Examples of the binder include vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polytetrafluoroethylene, Or polyimide, polyamide imide, styrene butadiene rubber polymer, acrylate rubber, sodium carboxymethyl cellulose and the like can be used. As the solvent, N-methylpyrrolidone, acetone, water and the like can be used.

상기 양극 활물질, 도전제, 결합제 및 용매의 함량은 리튬 전지에서 통상적으로 사용되는 수준이다.The content of the cathode active material, the conductive agent, the binder and the solvent is a level commonly used in a lithium battery.

다음으로, 음극 극판이 준비된다.Next, a negative electrode plate is prepared.

상술한 양극 극판의 경우와 동일하게, 음극활물질, 도전제, 결합제 및 용매가 혼합되어 음극활물질 조성물을 제조된다. 상기 음극활물질 조성물이 구리 집전체에 직접 코팅 및 건조되어 음극 극판이 준비되거나, 별도의 지지체상에 캐스팅하고 이 지지체로부터 박리시킨 음극활물질 필름이 구리 집전체에 라미네이션되어 음 극 극판이 얻어진다. 다르게는, 상기 음극활물질 조성물이 과량의 용매를 포함하는 전극 잉크 형태로 제조되어 지지체 상에 잉크젯 방식 내지 그라비어(Gravure) 인쇄 방식으로 인쇄되어 음극 극판이 제조될 수 있다. 인쇄 방식은 상기 방식에 한정되지 않으며, 일반적인 코팅 및 인쇄에 사용될 수 있는 모든 방법을 사용할 수 있다. The negative electrode active material composition is prepared by mixing the negative electrode active material, the conductive agent, the binder and the solvent in the same manner as in the above-mentioned positive electrode plate. The negative electrode active material composition is coated and dried directly on the copper current collector to prepare a negative electrode plate or a negative active material film cast on a separate support and peeled from the support is laminated on the copper current collector to obtain an negative electrode plate. Alternatively, the negative electrode active material composition may be prepared in the form of an electrode ink containing an excessive amount of solvent and printed on a support by an ink jet method or a gravure printing method to produce a negative electrode plate. The printing method is not limited to the above method, and any method that can be used for general coating and printing can be used.

상기 음극(anode)에 사용되는 음극활물질로는 흑연 입자 등의 흑연계 재료; 실리콘 미립자 등의 리튬과 합금가능한 금속; 흑연/실리콘 복합체; 리튬티타늄옥사이드(Li4Ti5O12) 등의 전이금속 산화물; 등이 사용될 수 있으나, 이들로 한정되지 않으며 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 모두 사용될 수 있다. 예를 들어, 흑연 입자는 천연 흑연, 인조 흑연 등이다. 흑연 입자의 크기는 5 내지 30㎛ 이 적합하다. 실리콘 미립자의 크기는 50nm 내지 10㎛ 가 적합하나 반드시 이러한 범위로 한정되는 것은 아니다. 상기 흑연 입자와 실리콘 미립자는 기계적 밀링(mechanical milling) 등의 당해 기술분야에서 사용되는 일반적인 방법에 의해 복합화되어 흑연/실리콘 복합체가 형성될 수 있다.Examples of the anode active material used for the anode include graphite-based materials such as graphite particles; Lithium-alloyable metals such as silicon fine particles; Graphite / silicon composite; Transition metal oxides such as lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ); And the like may be used, but they are not limited thereto, and any of those used in the technical field can be used. For example, graphite particles are natural graphite, artificial graphite and the like. The size of the graphite particles is preferably 5 to 30 占 퐉. The size of the silicon fine particles is preferably 50 nm to 10 mu m, but is not necessarily limited to this range. The graphite particles and the silicon fine particles may be compounded by a general method used in the related art such as mechanical milling to form a graphite / silicon composite.

상기 도전제, 결합제 및 용매는 상기 양극 극판의 제조에 사용되는 것과 동일할 수 있다. 상기 음극 활물질, 도전제, 결합제 및 용매의 함량은 리튬 전지에서 통상적으로 사용되는 수준이다.The conductive agent, the binder and the solvent may be the same as those used for the production of the positive electrode plate. The content of the negative electrode active material, the conductive agent, the binder and the solvent is a level commonly used in a lithium battery.

상기 양극활물질 조성물 및 음극활물질 조성물에 가소제가 부가되어 전극판 내부에 기공이 형성될 수 있다.A plasticizer may be added to the cathode active material composition and the anode active material composition to form pores inside the electrode plate.

다음으로, 세퍼레이터가 준비된다.Next, a separator is prepared.

상기 양극과 음극은 세퍼레이터(separator)에 의해 분리될 수 있으며, 상기 세퍼레이터로는 리튬 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 사용 가능하다. 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 세퍼레이터가 적합하다. 예를 들어, 유리 섬유, 폴리에스테르, 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 또는 이들의 조합물 중에서 선택된 재질로서, 부직포 또는 직포 형태이어도 무방하다. 보다 구체적으로, 리튬 이온 전지에서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 권취 가능한 세퍼레이터가 사용되며, 리튬 이온 폴리머 전지에서는 유기전해액 함침 능력이 우수한 세퍼레이터가 사용될 수 있다.The positive electrode and the negative electrode may be separated by a separator, and the separator may be any as long as it is commonly used in a lithium battery. A separator having a low resistance against the ion movement of the electrolyte and excellent in the ability to impregnate the electrolyte is suitable. For example, a material selected from a glass fiber, a polyester, a Teflon, a polyethylene, a polypropylene, a polytetrafluoroethylene (PTFE), or a combination thereof, and may be in the form of a nonwoven fabric or a woven fabric. More specifically, in a lithium ion battery, a separable separator such as polyethylene or polypropylene is used, and in a lithium ion polymer battery, a separator having an excellent ability to impregnate an organic electrolyte can be used.

상기 세퍼레이터는 하기 방법에 따라 제조될 수 있다. 고분자 수지, 충진제 및 용매가 혼합되어 세퍼레이터 조성물이 준비된 후, 상기 세퍼레이터 조성물이 전극 상부에 직접 코팅 및 건조되어 세퍼레이터 필름이 형성되거나, 상기 세퍼레이터 조성물이 지지체 상에 캐스팅 및 건조된 후, 상기 지지체로부터 박리된 세퍼레이터 필름이 전극 상부에 라미네이션되어 형성될 수 있다.The above separator can be produced by the following method. After the separator composition is prepared by mixing a polymer resin, a filler, and a solvent, the separator composition is directly coated on the electrode and dried to form a separator film, or the separator composition is cast on a support and dried, The separator film may be laminated on the electrode.

상기 고분자 수지는 특별히 한정되지 않으며, 전극판의 결합제로서 사용되는 물질이라면 모두 사용 가능하다. 예를 들어, 비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 코폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 헥사플루오로프로필렌 함량이 8 내지 25중량%인 비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 코폴리머를 사용하 는 것이 적합하다.The polymer resin is not particularly limited and any substance can be used as long as it is used as a binder for an electrode plate. For example, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate or mixtures thereof may be used. It is suitable to use a vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer having a hexafluoropropylene content of 8 to 25% by weight.

다음으로, 전해질이 준비된다.Next, an electrolyte is prepared.

전해질로는 상기 예시적인 일구현예들에 따른 겔 고분자 전해질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 겔 고분자 전해질은 제1 리튬염, 유기용매, 불소화합물 및 하기 화학식 1의 단량체가 중합되어 생성되는 중합체를 포함할 수 있다:As the electrolyte, a gel polymer electrolyte according to the above exemplary embodiments may be used. For example, the gel polymer electrolyte may include a polymer produced by polymerizing a first lithium salt, an organic solvent, a fluorine compound, and a monomer represented by Formula 1 below:

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2

상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 1 내지 1000이다.In the above formula, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and n is 1 to 1000.

상술한 양극 극판과 음극 극판 사이에 세퍼레이터가 배치되어 전지 구조체가 형성된다. 이러한 전지 구조체가 와인딩되거나 접혀서 원통형 전지 케이스나 또는 각형 전지 케이스에 수용된 다음, 상기 케이스에 상기 불소화합물 및 유기용매를 포함하는 제1 전해액, 및 상기 화학식 1의 단량체 및 유기용매를 포함하는 제2 전해핵이 순차적으로 주입되어 리튬이온 폴리머전지가 완성될 수 있다. 상기 제1 전해액과 제2 전해액이 혼합되면서, 중합 반응이 진행됨에 의하여, 중합체가 유기용매에 함침된 겔 상태인 겔 고분자 전해질이 얻어질 수 있다.A separator is disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate to form a battery structure. The cell structure is wound or folded to be housed in a cylindrical battery case or a prismatic battery case, and then the case is filled with a first electrolyte containing the fluorine compound and an organic solvent, and a second electrolytic solution containing the monomer of Formula 1 and an organic solvent Nuclei are sequentially injected to complete the lithium ion polymer battery. As the polymerization reaction proceeds while the first electrolyte and the second electrolyte are mixed, a gel polymer electrolyte in which the polymer is impregnated with an organic solvent can be obtained.

이때, 상기 제1 전해액 또는 제 2 전해액내에 제1 리튬염이 추가적으로 포함될 수 있다. At this time, the first lithium salt may be further included in the first electrolyte or the second electrolyte.

다르게는, 상기 리튬전지에서 상기 겔 고분자 전해질은 양극 극판 및/또는 음극 극판 상에 코팅 및 인쇄(printing)됨에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 음극 극판 및/또는 양극 극판 상에 상기 불소화합물 및 유기용매를 포함하는 제1 전해액, 및 상기 화학식 1의 단량체 및 유기용매를 포함하는 제2 전해액을 동시에 또는 순차적으로 코팅 내지 인쇄함에 의하여 겔 고분자 전해질이 형성될 수 있으며, 이때, 상기 겔 고분자 전해질에 제1 리튬염을 추가적으로 포함될 수 있으며, 상기 양극 극판 및/또는 음극 극판 사이에 세퍼레이터가 배치되어 전지 구조체가 형성되고, 상기 전지구조제가 와인딩되거나 접혀서 원통형 전지 케이스나 각형 전지 케이스에 수용되어 리튬이온 폴리머 전지가 완성될 수 있다.Alternatively, in the lithium battery, the gel polymer electrolyte may be formed by coating and printing on a positive electrode plate and / or a negative electrode plate. For example, a first electrolyte containing the fluorine compound and an organic solvent, and a second electrolyte containing the monomer of Formula 1 and an organic solvent are coated or printed simultaneously or sequentially on a negative electrode plate and / or a positive electrode plate The gel polymer electrolyte may further comprise a first lithium salt. A separator is disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate to form a battery structure. May be wound or folded to be accommodated in the cylindrical battery case or the rectangular battery case to complete the lithium ion polymer battery.

상기 리튬이온 폴리머전지는 전지 형태의 변형이 가능한 플렉시블 전지일 수 있다. 예를 들어, 상기 리튬이온 폴리머전지는 쉽게 굽혀질 수 있다.The lithium ion polymer battery may be a flexible battery capable of deforming in battery form. For example, the lithium ion polymer battery can be easily bent.

또 다른 일구현예에 따른 겔 고분자 전해질 제조방법은 불소화합물 및 유기용매를 포함하는 제1 용액 및 하기 화학식1의 단량체 및 유기용매를 포함하는 제2 용액을 각각 준비하는 단계; 및 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합하는 단계;를 포함하며, 상기 제1 용액 또는 상기 제2 용액이 제1 리튬염을 추가적으로 포함한다:According to still another embodiment of the present invention, there is provided a method for preparing a gel polymer electrolyte, comprising: preparing a first solution containing a fluorine compound and an organic solvent; and a second solution containing a monomer and an organic solvent, respectively; And mixing the first solution and the second solution, wherein the first solution or the second solution further comprises a first lithium salt:

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2

상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 2 내지 1000이다.In the above formula, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and n is 2 to 1000.

상기 겔 고분자 전해질 제조방법에서 상기 불소화합물이 유기용매 중의 잔류수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성하며, 상기 제1 리튬염이 상기 잔 류수분에 대하여 불활성이다. 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합함에 의하여 상기 불소화합물이 유기용매 중의 잔류 수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성하고 상기 프로톤산 또는 루이스산에 의하여 상기 화학식 1의 단량체의 양이온성 중합 반응이 개시되어 중합체가 얻어질 수 있다.In the method for producing a gel polymer electrolyte, the fluorine compound reacts with residual moisture in an organic solvent to produce a protonic acid or a Lewis acid, and the first lithium salt is inert to the remaining water. By mixing the first solution and the second solution, the fluorine compound reacts with the residual moisture in the organic solvent to produce a protonic acid or a Lewis acid, and by the protonic acid or the Lewis acid, the cationic polymerization of the monomer of the formula Can be disclosed to obtain a polymer.

상기 화학식 1의 단량체가 중합되어 생성되는 중합체는 상기 제1 리튬염, 유기용매 및 불소화합물을 포함하는 전해액에 함침됨에 의하여 겔(gel) 상태가 될 수 있다. 예를 들어, 상기 중합체는 완전히 경화되기 전에 상기 제1 리튬염, 유기용매 및 불소화합물을 포함하는 전해액이 포함될 수 있다. 상기 중합체가 완전히 경화된 후에는 상기 전해액이 포함될 수 없다.The polymer produced by polymerizing the monomer of Formula 1 may be in a gel state by being impregnated with the electrolyte containing the first lithium salt, organic solvent and fluorine compound. For example, the polymer may include an electrolyte solution containing the first lithium salt, an organic solvent, and a fluorine compound before being fully cured. The electrolyte can not be contained after the polymer is completely cured.

상기 화학식 1의 단량체의 중합은 상온에서 진행될 수 있다. 상기 상온은 예를 들어, 리튬염이 석출되는 온도 초과 내지 유기용매의 비점 미만의 온도 범위일 수 있다. 예를 들어, 10 내지 40℃일 수 있다.The polymerization of the monomer of Formula 1 may proceed at room temperature. The ambient temperature may range, for example, from a temperature above which the lithium salt precipitates to a temperature below the boiling point of the organic solvent. For example, from 10 to 40 캜.

또한, 상기 중합은 상기 불소화합물이 유기용매 중 잔류수분과 반응하여 생성되는 프로톤산 또는 루이스산에 의하여 개시되므로, 열, 자외선 등과 같은 다른 중합 개시장치를 요구하지 않는다. 따라서, 상기 겔 고분자 전해질의 제조 과정이 간단하고 용이하다.Further, since the polymerization is initiated by a protonic acid or a Lewis acid generated by reacting the fluorine compound with the residual moisture in the organic solvent, other polymerization initiating devices such as heat, ultraviolet rays and the like are not required. Therefore, the process for producing the gel polymer electrolyte is simple and easy.

또한, 상기 겔 고분자 전해질 제조방법에서 상기 제1 용액과 제2 용액이 혼합되면 상기 프로톤산 또는 루이스산을 생성할 수 있는 불소화합물의 종류 및 함량에 따라 중합 반응의 속도가 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 불소화합물의 함량이 낮거나 불소화합물의 함량이 높더라도 상기 불소화합물이 생성하는 프로톤산 또 는 루이스산 농도가 낮을 경우 중합반응의 속도가 느려질 수 있다. 이에 반해, 상기 불소화합물의 함량이 높거나 불소화합물의 함량이 낮더라도 상기 불소화합물이 생성하는 프로톤산 또는 루이스산의 농도가 높을 경우 중합반응의 속도가 증가될 수 있다.When the first solution and the second solution are mixed in the gel polymer electrolyte production method, the rate of the polymerization reaction can be controlled depending on the type and content of the fluorine compound capable of producing the protonic acid or the Lewis acid. For example, if the content of the fluorine compound is low or the content of the fluorine compound is high, the polymerization reaction may be slowed down if the concentration of the protonic acid or Lewis acid generated by the fluorine compound is low. On the other hand, if the content of the fluorine compound is high or the content of the fluorine compound is low, the rate of the polymerization reaction may be increased when the concentration of the protonic acid or the Lewis acid produced by the fluorine compound is high.

상기 겔 고분자 전해질 제조방법에서 제1 용액과 제2 용액이 혼합되는 구체적인 방법은 당해 기술 분야에서 사용될 수 있는 방법이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 양극 극판 및/또는 음극 극판 상에 상기 제1 용액과 제2 용액이 동시에 또는 순차적으로 코팅 또는 인쇄함에 의하여 상기 제1 용액과 제2 용액이 혼합될 수 있다.The specific method of mixing the first solution and the second solution in the gel polymer electrolyte production method is not particularly limited as long as it can be used in the art. For example, the first solution and the second solution may be mixed by simultaneously or sequentially coating or printing the first solution and the second solution on the anode plate and / or the cathode plate.

상기 프로톤산 또는 루이스산을 생성할 수 있는 불소화합물은 불화유기화합물, 불소를 포함하는 제2 리튬염, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The fluorine compound capable of producing the protonic acid or the Lewis acid may be a fluorinated organic compound, a second lithium salt containing fluorine, or a mixture thereof.

예를 들어, 상기 불화유기화합물은 하기 화학식 2 내지 8로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 화합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 전해액 중에서 잔류수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성할 수 있는 불화유기화합물이라면 모두 사용될 수 있다:For example, the fluorinated organic compound may be at least one compound selected from the group consisting of the following formulas (2) to (8), but is not limited thereto. The fluorinated organic compound may be a fluorinated compound capable of reacting with residual moisture in the electrolyte solution to produce protonic acid or Lewis acid Any organic compound can be used:

<화학식 2> <화학식 3> <화학식 4> <화학식 5>&Lt; Formula 2 > < EMI ID =

Figure 112009065776161-pat00008
Figure 112009065776161-pat00009
Figure 112009065776161-pat00010
Figure 112009065776161-pat00011
Figure 112009065776161-pat00008
Figure 112009065776161-pat00009
Figure 112009065776161-pat00010
Figure 112009065776161-pat00011

<화학식 6> <화학식 7> <화학식 8>&Lt; Formula 6 > < EMI ID =

Figure 112009065776161-pat00012
Figure 112009065776161-pat00013
Figure 112009065776161-pat00014
Figure 112009065776161-pat00012
Figure 112009065776161-pat00013
Figure 112009065776161-pat00014

상기 식들에서, R1 내지 R3는 서로 독립적으로 수소, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R4 내지 R9은 서로 독립적으로 불소원자, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, R4 내지 R9 중에서 하나 이상이 불소원자이다.In the above formulas, R 1 to R 3 independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which is substituted or unsubstituted with a fluorine atom, and R 4 to R 9 independently represent a fluorine atom, Alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one of R 4 to R 9 is a fluorine atom.

상기 불소를 포함하는 제2 리튬염은 LiBF4, LiPF6, LiAsF6, LiSbF6, LiPF3(CF2CF3)3 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 전해액 중에서 잔류수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성할 수 있는 리튬염이라면 모두 사용될 수 있다.The second lithium salt containing fluorine may be LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiPF 3 (CF 2 CF 3 ) 3, or a mixture thereof, but is not limited thereto. And a lithium salt capable of reacting to form a protonic acid or a Lewis acid can be used.

상기 제1 리튬염은 수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성하지 않는다. 즉, 유기용매 중의 미량수분에 대하여 불활성이다. 상기 제1 리튬염은 수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 형성하는 수소 이온을 생성하지 않는다.The first lithium salt does not react with water to produce a protonic acid or a Lewis acid. That is, it is inactive to a trace amount of water in the organic solvent. The first lithium salt does not generate hydrogen ions that react with moisture to form a protonic acid or a Lewis acid.

예를 들어, 상기 제1 리튬염은 LiCl, LiI, LiAlO2, LiAlCl4, LiClO4, LiCF3CO2, LiN(COCF3)2, LiN (COCF2CF3)2, LiCF3SO3, LiCF3CF2SO3, LiC4F9SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2) (p와 q는 정수), 리튬디플루 오로(옥살레이토)보레이트(Lithium difluoro (oxalato) borate, LiFOB), 리튬비스(옥살레이토)보레이트(Lithium bis(oxalato)borate, LiBOB), 리튬(말로네이토 옥살레이토)보레이트(Lithium (malonato oxalato) borate, LiMOB) 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 전해액 중에서 수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성하지 않는 리튬염이라면 모두 사용할 수 있다.For example, the first lithium salt may be LiCl, LiI, LiAlO 2 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , LiCF 3 CO 2 , LiN (COCF 3 ) 2 , LiN (COCF 2 CF 3 ) 2 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CF 2 SO 3, LiC 4 F 9 SO 3, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN (C 2 F 5 SO 2) 2, LiN (C p F 2p + 1 SO 2) (C q F 2q + 1 SO 2 ) (where p and q are integers), lithium difluoro (oxalato) borate, LiFOB, lithium bis (oxalato) borate, LiBOB, (Malonato oxalato) borate, LiMOB), or a mixture thereof, but is not limited thereto, and may be a lithium salt that does not generate a protonic acid or a Lewis acid by reacting with moisture in an electrolyte Can be used.

상기 겔 고분자 전해질의 제조방법에서 상기 불소화합물의 함량은 제1 용액과 제2 용액의 혼합액 총 중량의 0.1 내지 30중량%일 수 있다. 상기 함량 범위가 상기 화학식 1의 단량체의 양이온성 중합반응의 속도조절에 적합하다. 즉, 상기 함량 범위가 겔 상태의 중합체를 포함하는 겔 고분자 전해질의 제조에 적합하다. 예를 들어, 상기 불소화합물의 함량은 제1 용액과 제2 용액의 혼합액 총 중량의 0.5 내지 20중량%일 수 있다.In the method for producing a gel polymer electrolyte, the content of the fluorine compound may be 0.1 to 30 wt% of the total weight of the mixed solution of the first solution and the second solution. The above content range is suitable for controlling the rate of the cationic polymerization reaction of the monomer of the formula (1). That is, the above content range is suitable for the production of a gel polymer electrolyte including a polymer in a gel state. For example, the content of the fluorine compound may be 0.5 to 20 wt% of the total weight of the mixed solution of the first solution and the second solution.

상기 겔 고분자 전해질의 제조방법에서 상기 화학식 1의 화합물의 함량은 제1 용액과 제2 용액의 혼합액 총 중량의 0.1 내지 30중량%일 수 있다. 즉, 상기 함량 범위가 겔 상태의 중합체를 포함하는 겔 고분자 전해질에 적합하다. 예를 들어, 상기 중합체의 함량은 제1 용액과 제2 용액의 혼합액 총 중량의 0.5 내지 20중량%일 수 있다. 그러나, 상기 겔 고분자 전해질의 포함하는 리튬전지의 충방전 특성이 향상될 수 있다면, 상기 중합체가 상기 범위 외에서 사용되는 것도 가능하다.In the method for producing a gel polymer electrolyte, the content of the compound of Formula 1 may be 0.1 to 30% by weight based on the total weight of the mixed solution of the first solution and the second solution. That is, the above content range is suitable for a gel polymer electrolyte including a polymer in a gel state. For example, the content of the polymer may be 0.5 to 20 wt% of the total weight of the mixed solution of the first solution and the second solution. However, if the charging and discharging characteristics of the lithium battery including the gel polymer electrolyte can be improved, it is also possible that the polymer is used outside the above range.

상기 겔 고분자 전해질의 제조방법에서 상기 화학식 1의 화합물의 분자량이 약 100 내지 약 1000일 수 있다. 상기 분자량 범위가 겔 상태의 중합체를 포함하는 겔 고분자 전해질의 제조에 적합하다.In the method for preparing a gel polymer electrolyte, the molecular weight of the compound of Formula 1 may be about 100 to about 1,000. And is suitable for the production of a gel polymer electrolyte in which the molecular weight range includes a polymer in a gel state.

또 다른 구현예에 따른 리튬전지 제조방법은 전극, 불소화합물을 포함하는 제1 용액 및 하기 화학식1의 단량체를 포함하는 제2 용액을 각각 준비하는 단계; 및 상기 전극 상에 상기 제1 용액과 제2 용액을 코팅 또는 인쇄하여 겔 고분자 전해질을 형성시키는 단계;를 포함하며, 상기 겔 고분자 전해질이 유기용매 및 제1 리튬염을 추가적으로 포함한다:According to another embodiment of the present invention, there is provided a lithium battery manufacturing method comprising the steps of: preparing an electrode, a first solution containing a fluorine compound, and a second solution containing a monomer of the following formula 1, respectively; And forming a gel polymer electrolyte by coating or printing the first solution and the second solution on the electrode, wherein the gel polymer electrolyte further comprises an organic solvent and a first lithium salt,

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2

상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 2 내지 1000이다.In the above formula, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and n is 2 to 1000.

상기 리튬전지 제조방법에서, 겔 고분자 전해질을 형성시키는 단계는 제1 용액과 제2용액을 전극 상에 동시에 또는 순차적으로 적용하여 코팅 또는 인쇄할 수 있다.In the lithium cell manufacturing method, in the step of forming the gel polymer electrolyte, the first solution and the second solution may be coated or printed simultaneously or sequentially on the electrode.

상기 리튬전지 제조방법에서, 상기 불소화합물은 유기용매 중의 잔류수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성할 수 있으며, 상기 제1 리튬염이 상기 잔류수분에 대하여 불활성일 수 있다.In the lithium battery manufacturing method, the fluorine compound may react with residual moisture in an organic solvent to produce a protonic acid or a Lewis acid, and the first lithium salt may be inert to the residual moisture.

상기 리튬전지 제조방법에서 전극 상에 제1 용액과 제2 용액이 동시에 또는 순차적으로 코팅 또는 인쇄됨에 의하여, 상기 제1 용액에 포함된 불소화합물이 유기용매의 잔류 수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산이 생성되고, 상기 프로톤산 또는 루이스산에 의하여 상기 제2 용액에 포함된 상기 화학식 1의 단량체의 양 이온성 중합 반응이 개시된다.In the lithium battery manufacturing method, the first solution and the second solution are coated or printed sequentially or simultaneously on the electrode, so that the fluorine compound contained in the first solution reacts with the residual moisture of the organic solvent to form protonic acid or Lewis acid And the protonic acid or Lewis acid initiates the cationic polymerization of the monomer of Formula 1 contained in the second solution.

상기 중합 반응에 의하여 중합체가 완전히 경화되기 전에, 상기 중합체가 상기 제1 용액 및/또는 제2 용액에 포함된 제1리튬염, 유기용매 및 불소화합물을 포함하는 전해액에 함침됨에 의하여 겔(gel)이 형성될 수 있다.The polymer is impregnated with an electrolyte solution containing a first lithium salt, an organic solvent and a fluorine compound contained in the first solution and / or the second solution before the polymer is completely cured by the polymerization reaction, Can be formed.

또한, 상기 화학식 1의 단량체의 양이온성 중합반응은 상기 불소화합물이 유기용매 중 잔류수분과 반응하여 생성되는 프로톤산 또는 불산에 의하여 개시되므로, 열, 자외선 등과 같은 다른 중합 개시장치를 요구하지 않는다. 따라서, 상기 겔 고분자 전해질의 제조 과정이 간단하고 용이하다.In addition, the cationic polymerization of the monomer of the formula (1) is initiated by protonic acid or hydrofluoric acid, which is produced by reacting the fluorine compound with residual moisture in the organic solvent, and thus does not require any polymerization initiator such as heat or ultraviolet rays. Therefore, the process for producing the gel polymer electrolyte is simple and easy.

상기 리튬전지 제조방법에서 성기 화학식 1의 단량체의 양이온성 중합은 상온에서 진행될 수 있다. 즉, 상기 리튬전지의 제조방법은 경화장치 및 개시제 없이 코팅 내지 인쇄 방법에 의하여 상온에서 겔 고분자 전해질을 형성하므로 제조가 용이하다.In the lithium battery production method, the cationic polymerization of the monomer of the formula (1) can proceed at room temperature. That is, the production method of the lithium battery is easy because it forms a gel polymer electrolyte at room temperature by a coating or printing method without a curing device and an initiator.

상기 리튬전지의 제조방법에서, 상기 프로톤산 또는 불산을 생성할 수 있는 불소화합물이 불화유기화합물, 불소를 포함하는 제2 리튬염, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.In the method for producing a lithium battery, the protonic acid or the fluorine compound capable of generating hydrofluoric acid may be a fluorinated organic compound, a second lithium salt containing fluorine, or a mixture thereof.

상기 리튬전지의 제조방법에서 상기 불화유기화합물은 하기 화학식 2 내지 8로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 화합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 전해액 중에서 수분과 반응하여 프로톤산 또는 불산을 생성할 수 있는 불화유기화합물이라면 모두 사용될 수 있다:In the method for producing a lithium battery, the fluorinated organic compound may be at least one compound selected from the group consisting of the following Chemical Formulas (2) to (8), but is not limited thereto. The fluorinated organic compound may react with moisture in the electrolyte to produce protonic acid or hydrofluoric acid Any fluorinated organic compound can be used:

<화학식 2> <화학식 3> <화학식 4> <화학식 5>&Lt; Formula 2 > < EMI ID =

Figure 112009065776161-pat00015
Figure 112009065776161-pat00016
Figure 112009065776161-pat00017
Figure 112009065776161-pat00018
Figure 112009065776161-pat00015
Figure 112009065776161-pat00016
Figure 112009065776161-pat00017
Figure 112009065776161-pat00018

<화학식 6> <화학식 7> <화학식 8>&Lt; Formula 6 > < EMI ID =

Figure 112009065776161-pat00019
Figure 112009065776161-pat00020
Figure 112009065776161-pat00021
Figure 112009065776161-pat00019
Figure 112009065776161-pat00020
Figure 112009065776161-pat00021

상기 식들에서, R1 내지 R3는 서로 독립적으로 수소, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R4 내지 R9은 서로 독립적으로 불소원자, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R4 내지 R9 중에서 하나 이상이 불소원자이다.In the above formulas, R 1 to R 3 independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which is substituted or unsubstituted with a fluorine atom, and R 4 to R 9 independently represent a fluorine atom, And at least one of R 4 to R 9 is a fluorine atom.

상기 리튬전지의 제조방법에서 불소를 포함하는 제2 리튬염은 LiBF4, LiPF6, LiAsF6, LiSbF6, LiPF3(CF2CF3)3로 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 전해액 중에서 수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 생성할 수 있는 리튬염이라면 모두 사용될 수 있다.The second lithium salt containing fluorine in the method for producing a lithium battery may be LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiPF 3 (CF 2 CF 3 ) 3 , or a mixture thereof. However, And a lithium salt capable of reacting with moisture in the electrolytic solution to produce a protonic acid or a Lewis acid can be used.

상기 제1 리튬염은 수분과 반응하여 프로톤산 또는 불산을 생성하지 않는다. 즉, 유기용매 중의 미량수분에 대하여 불활성이다. 상기 제1 리튬염은 수분과 반응하여 프로톤산 또는 루이스산을 형성하는 수소 이온을 생성하지 않는다.The first lithium salt does not react with water to produce protonic acid or hydrofluoric acid. That is, it is inactive to a trace amount of water in the organic solvent. The first lithium salt does not generate hydrogen ions that react with moisture to form a protonic acid or a Lewis acid.

예를 들어, 상기 제1 리튬염은 LiCF3CO2, LiN(COCF3)2, LiN (COCF2CF3)2, LiCF3SO3, LiCF3CF2SO3, LiC4F9SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2) (p와 q는 정수), 리튬디플루오로(옥살레이토)보레이트(Lithium difluoro (oxalato) borate, LiFOB), 리튬비스(옥살레이토)보레이트(Lithium bis(oxalato)borate, LiBOB), 리튬(말로네이토 옥살레이토)보레이트(Lithium (malonato oxalato) borate, LiMOB) 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이들로 한정되지 않으며 전해액 중에서 수분과 반응하여 프로톤산 또는 불산을 생성하지 않는 리튬염이라면 모두 사용할 수 있다.For example, the first lithium salt is selected from the group consisting of LiCF 3 CO 2 , LiN (COCF 3 ) 2 , LiN (COCF 2 CF 3 ) 2 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CF 2 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2) 2, LiN (C p F 2p + 1 SO 2) (C q F 2q + 1 SO 2) (p and q are integers), lithium Lithium difluoro (oxalato) borate, Lithium bis (oxalato) borate, Lithium bis (oxalato) borate, Lithium bis (oxalato) borate, Lithium (malonato oxalate) borate oxalato) borate, LiMOB), or a mixture thereof, but is not limited thereto. Any lithium salt that does not generate protonic acid or hydrofluoric acid by reacting with moisture in the electrolytic solution can be used.

이하의 실시예 및 비교예를 통하여 기술적 사상이 더욱 상세하게 설명된다. 단, 실시예는 기술적 사상을 예시하기 위한 것으로서 이들만으로 기술적 사상의 범위가 한정되는 것이 아니다.The technical idea will be explained in more detail through the following examples and comparative examples. It should be noted, however, that the embodiments are illustrative of the technical idea, and the scope of the technical idea is not limited thereto.

(복합계 음극활물질의 제조)(Preparation of composite anode active material)

제조예 1Production Example 1

평균 입경 25㎛의 흑연 입자(C1SR, 일본탄소) 3g 및 평균 입경 100 nm의 실리콘 미립자(Spherical Type, 미국 Nanostructured & Amorphous Materials, Inc.) 1.5g을 High Energy Ball Mill(SPEX, 8000M)을 사용하여 60분간 밀링(milling)하여 흑연/실리콘 복합체를 제조하였다.3 g of graphite particles having an average particle size of 25 μm (C1SR, Japanese carbon) and 1.5 g of silicon fine particles having an average particle diameter of 100 nm (Spherical Type, US Nanostructured & Amorphous Materials, Inc.) And milled for 60 minutes to prepare a graphite / silicon composite.

(복합체 음극활물질을 포함하는 리튬전지의 제조)(Production of lithium battery including composite anode active material)

실시예 1 Example 1

상기 제조예 1에서 제조된 음극활물질 70중량부, 흑연계 도전제(SFG6, Timcal Inc.) 15중량부, 및 N-메틸피롤리돈에 5중량%의 함량으로 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)을 용해시킨 용액 30중량부를 마노 유발에서 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 닥터 블레이드를 사용하여 15㎛ 두께의 구리 집전체 위에 약 60㎛ 두께로 도포하고 100℃의 열풍건조기에서 2시간 동안 건조한 후 진공, 120℃의 조건에서 2시간 동안 다시 한번 건조하여 음극판을 제조하였다.70 parts by weight of the negative electrode active material prepared in Preparation Example 1, 15 parts by weight of graphite based conductive agent (SFG6, Timcal Inc.), and 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) in N-methylpyrrolidone, Was dissolved in agar mortar to prepare a slurry. The slurry was coated on a copper collector having a thickness of 15 mu m to a thickness of about 60 mu m using a doctor blade, dried in a hot air drier at 100 DEG C for 2 hours, and dried again in a vacuum at 120 DEG C for 2 hours, .

상기 음극판을 사용하여, 리튬 금속을 상대 전극으로 하고, 격리막으로 폴리프로필렌 격리막(separator, Celgard 3510)을 사용하고, 하기 제1 전해액 및 제2 전해액을 순차적으로 첨가하여 20℃의 온도에서 CR-2016 규격의 코인 셀을 제조하였다.Using the negative electrode plate, a lithium-metal counter electrode and a polypropylene separator (Celgard 3510) were used as a separator, and the following first electrolyte solution and second electrolyte solution were sequentially added, followed by addition of CR-2016 Coin cell of standard size was manufactured.

제1 전해액은 1.3M LiN(SO2C2F5)2가 EC(에틸렌 카보네이트)+DEC(디에틸카보네이트)(3:7 부피비)에 녹아있는 용액 50중량부에 플로로에틸렌카보네이트(FEC) 20중량부를 첨가하여 제조하였다.The first electrolyte was prepared by adding 50 parts by weight of a solution of 1.3 M LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 dissolved in EC (ethylene carbonate) + DEC (diethyl carbonate) (3: 20 parts by weight.

제2 전해액은 1.3M LiN(SO2C2F5)2가 EC(에틸렌 카보네이트)+DEC(디에틸카보네이트)(3:7 부피비)에 녹아있는 용액 50중량부에 디에틸렌글리콜디비닐에테르(DEGDVE) 3중량부를 첨가하여 제조하였다.The second electrolyte solution was prepared by adding 50 parts by weight of a solution prepared by dissolving 1.3 M LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 in EC (ethylene carbonate) + DEC (diethyl carbonate) (3: 7 by volume) DEGDVE).

실시예 2Example 2

제2 전해액에서 디에틸렌글리콜디비닐에테르 3 중량부 대신에 트리에틸렌글리콜디비닐에테르(TEGDVE) 2 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.Except that 2 parts by weight of triethylene glycol divinyl ether (TEGDVE) was used instead of 3 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether in the second electrolyte solution.

실시예 3Example 3

제2 전해액에서 디에틸렌글리콜디비닐에테르 3 중량부 대신에 폴리에틸렌글리콜디비닐에테르(PEGDVE) (알드리치사, 미국, 분자량 240) 2 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.Except that 2 parts by weight of polyethylene glycol divinyl ether (PEGDVE) (Aldrich, USA, molecular weight 240) instead of 3 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether was used in the second electrolyte solution.

실시예 4Example 4

제2 전해액에서 디에틸렌글리콜디비닐에테르 3 중량부 대신에 1,4-부탄디올디비닐에테르(1,4-BDDVE) 1 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.Except that 1 part by weight of 1,4-butanediol divinyl ether (1,4-BDDVE) was used instead of 3 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether in the second electrolyte solution.

비교예 1Comparative Example 1

제2 전해액에 디에틸렌글리콜디비닐에테르(DEGDVE)를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that diethylene glycol divinyl ether (DEGDVE) was not added to the second electrolyte solution.

비교예 2Comparative Example 2

제1 전해액에 플로로에틸렌카보네이트(FEC)를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that no fluoroethylene carbonate (FEC) was added to the first electrolyte solution.

비교예 3 Comparative Example 3

제1 전해액에서 LiN(SO2C2F5)2 대신에 LiPF6를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that LiPF 6 was used instead of LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 in the first electrolyte solution.

(전이금속산화물 양극활물질을 포함하는 리튬전지의 제조(1))(Preparation (1) of a lithium battery including a transition metal oxide cathode active material)

실시예 5Example 5

평균입경 200nm의 리튬철인산염(LiFePO4, Phostech Lithium, 미국) 80중량부, 흑연계 도전제(Super-P, Timcal Inc.) 10중량부, 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF) 10중량부를 N-메틸피롤리돈 용매에 용해시켜 고형분 5중량% 용액을 제조한 후, 두께 15㎛의 알루미늄 집전체 위에 잉크젯 프린터(Dimatix사, 미국)를 사용하여 수십회 인쇄하여 활물질층의 총 두께가 8 ㎛인 양극판을 제조하였다.80 parts by weight of lithium iron phosphate (LiFePO4, Phostech Lithium, USA) having an average particle diameter of 200 nm, 10 parts by weight of a graphite based conductive agent (Super-P, Timcal Inc.) and 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) Methylpyrrolidone solvent to prepare a 5 wt% solid solution, and then printed several tens of times on an aluminum current collector having a thickness of 15 탆 by using an ink jet printer (Dimatix, USA) to measure the total thickness of the active material layer to 8 탆 A positive electrode plate was prepared.

상기 양극판을 사용하여, 리튬 금속을 상대 전극으로 하고, 격리막으로 폴리프로필렌 격리막(separator, Celgard 3510)을 사용하고, 하기 제1 전해액 및 제2 전해액을 순차적으로 첨가하여 20℃의 온도에서 CR-2016 규격의 코인 셀을 제조하였다.Using the above-mentioned positive electrode plate, a lithium-metal counter electrode and a polypropylene separator (Celgard 3510) were sequentially used as a separator, and the following first and second electrolytes were sequentially added, and CR-2016 Coin cell of standard size was manufactured.

제1 전해액은 1.3M LiN(SO2C2F5)2 가 EC(에틸렌 카보네이트)+DEC(디에틸 카보네이트)(3:7 부피비)에 녹아있는 용액 50중량부에 0.5M LiBF4를 첨가하여 제조하였다.The first electrolyte was prepared by adding 0.5 M LiBF 4 to 50 parts by weight of a solution in which 1.3 M LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 was dissolved in EC (ethylene carbonate) + DEC (diethyl carbonate) (3: 7 by volume) .

제2 전해액은 1.3M LiN(SO2C2F5)2가 EC(에틸렌 카보네이트)+DEC(디에틸카보네이트)(3:7 부피비)에 녹아있는 용액 50중량부에 디에틸렌글리콜디비닐에테르(DEGDVE) 2.5중량부를 첨가하여 제조하였다.The second electrolyte solution was prepared by adding 50 parts by weight of a solution prepared by dissolving 1.3 M LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 in EC (ethylene carbonate) + DEC (diethyl carbonate) (3: 7 by volume) DEGDVE).

실시예 6Example 6

제2 전해액에서 디에틸렌글리콜디비닐에테르 2.5 중량부 대신에 디에틸렌글리콜디비닐에테르 5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 제조하였다.Except that 5 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether was used instead of 2.5 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether in the second electrolyte solution.

실시예 7Example 7

제2 전해액에서 디에틸렌글리콜디비닐에테르 2.5 중량부 대신에 디에틸렌글리콜디비닐에테르 10 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 제조하였다.Except that 10 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether was used instead of 2.5 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether in the second electrolyte solution.

실시예 8Example 8

제2 전해액에서 디에틸렌글리콜디비닐에테르 2.5 중량부 대신에 트리에틸렌글리콜디비닐에테르 10 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 제조하였다.Except that 10 parts by weight of triethylene glycol divinyl ether was used instead of 2.5 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether in the second electrolyte solution.

비교예 4Comparative Example 4

제2 전해액에 디에틸렌글리콜디비닐에테르(DEGDVE)를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 제조하였다.The procedure of Example 5 was repeated except that diethylene glycol divinyl ether (DEGDVE) was not added to the second electrolyte solution.

(전이금속산화물 음극활물질을 포함하는 리튬전지의 제조(2))(Preparation (2) of a lithium battery including a transition metal oxide negative electrode active material)

실시예 9Example 9

평균입경 100nm의 리튬티타늄옥사이드(Li4Ti5O12, nGimat, 미국) 80중량부, 흑연계 도전제(Super-P, Timcal Inc.) 10중량부, 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF) 10중량부를 N-메틸피롤리돈 용매에 용해시켜 고형분 5중량% 용액을 제조한 후, 두께 15㎛의 구리 집전체 위에 잉크젯 프린터(Dimatix사, 미국)를 사용하여 수십회 인쇄하여 활물질층의 총 두께가 4㎛인 음극판을 제조하였다.80 parts by weight of lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 , nGimat, USA) having an average particle diameter of 100 nm, 10 parts by weight of a graphite based conductive agent (Super-P, Timcal Inc.), and 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride Was dissolved in N-methylpyrrolidone to prepare a 5 wt% solids solution. Then, the solution was printed several tens times using an inkjet printer (Dimatix, USA) on a copper collector having a thickness of 15 탆 to obtain a total thickness Lt; RTI ID = 0.0 &gt; pm. &Lt; / RTI &gt;

상기 음극판을 사용하여, 리튬 금속을 상대 전극으로 하고, 격리막으로 폴리프로필렌 격리막(separator, Celgard 3510)을 사용하고, 하기 제1 전해액 및 제2 전해액을 순차적으로 첨가하여 20℃의 온도에서 CR-2016 규격의 코인 셀을 제조하였다.Using the negative electrode plate, a lithium-metal counter electrode and a polypropylene separator (Celgard 3510) were used as a separator, and the following first electrolyte solution and second electrolyte solution were sequentially added, followed by addition of CR-2016 Coin cell of standard size was manufactured.

제1 전해액은 1.3M LiN(SO2C2F5)2 가 EC(에틸렌 카보네이트)+DEC(디에틸 카보네이트)(3:7 부피비)에 녹아있는 용액 50중량부에 0.5M LiBF4를 첨가하여 제조하였다.The first electrolyte was prepared by adding 0.5 M LiBF 4 to 50 parts by weight of a solution in which 1.3 M LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 was dissolved in EC (ethylene carbonate) + DEC (diethyl carbonate) (3: 7 by volume) .

제2 전해액은 1.3M LiN(SO2C2F5)2가 EC(에틸렌 카보네이트)+DEC(디에틸카보네이트)(3:7 부피비)에 녹아있는 용액 50중량부에 디에틸렌글리콜디비닐에테르(DEGDVE) 2.5중량부를 첨가하여 제조하였다.The second electrolyte solution was prepared by adding 50 parts by weight of a solution prepared by dissolving 1.3 M LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 in EC (ethylene carbonate) + DEC (diethyl carbonate) (3: 7 by volume) DEGDVE).

실시예 10Example 10

제2 전해액에서 디에틸렌글리콜디비닐에테르 2.5 중량부 대신에 디에틸렌글리콜디비닐에테르 5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 9와 동일한 방법으로 제조하였다.Except that 5 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether was used instead of 2.5 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether in the second electrolyte solution.

실시예 11Example 11

제2 전해액에서 디에틸렌글리콜디비닐에테르 2.5 중량부 대신에 디에틸렌글리콜디비닐에테르 10 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 9와 동일한 방법으로 제조하였다.Except that 10 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether was used instead of 2.5 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether in the second electrolyte solution.

실시예 12Example 12

제2 전해액에서 디에틸렌글리콜디비닐에테르 2.5 중량부 대신에 트리에틸렌글리콜디비닐에테르 10 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 9와 동일한 방법으로 제조하였다.Except that 10 parts by weight of triethylene glycol divinyl ether was used instead of 2.5 parts by weight of diethylene glycol divinyl ether in the second electrolyte solution.

비교예 5Comparative Example 5

제2 전해액에 디에틸렌글리콜디비닐에테르(DEGDVE)를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 9과 동일한 방법으로 제조하였다.The procedure of Example 9 was repeated except that diethylene glycol divinyl ether (DEGDVE) was not added to the second electrolyte solution.

상기 실시예 1 내지 12 에서 제조된 리튬전지의 겔 고분자 전해질에 포함된 불소화합물 및 중합체의 함량을 하기 표 1에 나타내었다.The content of the fluorine compound and polymer contained in the gel polymer electrolyte of the lithium battery prepared in Examples 1 to 12 is shown in Table 1 below.

<표 2><Table 2>

고분자 전해질 상태Polymer electrolyte state 불소화합물 함량
[중량%]
Fluorine compound content
[weight%]
고분자 중합체 함량
[중량%]
Polymer Polymer Content
[weight%]
실시예 1Example 1 Gel 16.716.7 33 실시예 2Example 2 Gel 16.716.7 22 실시예 3Example 3 Gel 16.716.7 22 실시예 4Example 4 Gel 16.716.7 1One 실시예 5Example 5 Gel 4.54.5 2.52.5 실시예 6Example 6 Gel 4.54.5 55 실시예 7Example 7 Gel 4.54.5 1010 실시예 8Example 8 Gel 4.54.5 1010 실시예 9Example 9 Gel 4.54.5 2.52.5 실시예 10Example 10 Gel 4.54.5 55 실시예 11Example 11 Gel 4.54.5 1010 실시예 12Example 12 Gel 4.54.5 1010 비교예 1Comparative Example 1 액체Liquid 16.716.7 00 비교예 2Comparative Example 2 액체Liquid 00 00 비교예 4Comparative Example 4 액체Liquid 4.54.5 00 비교예 5Comparative Example 5 액체Liquid 4.54.5 00

평가예 1 : 충방전 실험Evaluation example 1: charge-discharge experiment

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 리튬전지에 대하여 음극활물질 1g 당 100mA의 전류로 전압이 0.001V(vs. Li)에 이를 때까지 충전하고, 10분간의 휴지기를 거친 후, 다시 동일한 전류로 전압이 1.5V(vs. Li)에 이를 때까지 방전하였다. 이것을 3번째 사이클까지 반복한 후, 4번째 사이클에서 47번째 사이클까지 200mA/g의 전류로 충방전하고, 48번째 사이클에서 50번째 사이클까지 다시 100mA/g의 전류로 충방전하였다. 초기효율, 용량유지율 및 200mA/g에서의 평균효율을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The lithium batteries prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were charged at a current of 100 mA per 1 g of the negative electrode active material until the voltage reached 0.001 V (vs. Li), followed by a 10-minute pause , And discharged again at the same current until the voltage reached 1.5 V (vs. Li). This was repeated up to the third cycle, then charged and discharged at a current of 200 mA / g from the fourth cycle to the 47th cycle, and then charged and discharged again at a current of 100 mA / g from the 48th cycle to the 50th cycle. Initial efficiency, capacity retention and average efficiency at 200 mA / g were measured. The results are shown in Table 2 below.

평가예 2 : 충방전 실험Evaluation Example 2: Charge-discharge experiment

상기 실시예 5 내지 8 및 비교예 4에서 제조된 리튬전지에 대하여 양극활물질 1g 당 15mA의 전류로 전압이 4.1V (vs. Li)에 이를 때까지 충전하고, 10분간의 휴지기를 거친 후, 다시 동일한 전류로 전압이 2.7V(vs. Li)에 이를 때까지 방전하였다. 이것을 50 사이클까지 반복하였다. 초기효율, 용량유지율 및 15mA/g에서의 평균효율을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The lithium batteries prepared in Examples 5 to 8 and Comparative Example 4 were charged until the voltage reached 4.1 V (vs. Li) at a current of 15 mA per 1 g of the cathode active material, followed by a 10-minute rest period, The same current was discharged until the voltage reached 2.7 V (vs. Li). This was repeated up to 50 cycles. Initial efficiency, capacity retention and average efficiency at 15 mA / g were measured. The results are shown in Table 2 below.

평가예 3 : 충방전 실험Evaluation Example 3: Charge-discharge experiment

상기 실시예 9 내지 12 및 비교예 5에서 제조된 리튬전지에 대하여 음극활물질 1g 당 15mA의 전류로 전압이 1.1V(vs. Li)에 이를 때까지 충전하고, 10분간의 휴지기를 거친 후, 다시 동일한 전류로 전압이 2.0V(vs. Li)에 이를 때까지 방전하였다. 이것을 50 사이클까지 반복하였다. 초기효율, 용량유지율 및 15mA/g에서의 평균효율을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The lithium batteries prepared in Examples 9 to 12 and Comparative Example 5 were charged at a current of 15 mA per 1 g of the negative electrode active material until the voltage reached 1.1 V (vs. Li), followed by a 10-minute rest period, The same current was discharged until the voltage reached 2.0 V (vs. Li). This was repeated up to 50 cycles. Initial efficiency, capacity retention and average efficiency at 15 mA / g were measured. The results are shown in Table 2 below.

상기 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 5에서 얻어진 리튬전지의 고분자 전해질 상태 및 충방전 특성을 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2에서 초기효율, 용량유지율 및 200mA/g에서의 평균효율(실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3), 15mA/g에서의 평균효율(실시예 5 내지 12 및 비교예 4 내지 5)은 하기 수학식들로부터 계산된다.The state of the polymer electrolyte and charge-discharge characteristics of the lithium batteries obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 2 below. The average efficiency at 15 mA / g (Examples 5 to 12 and Comparative Examples 4 to 5 (Comparative Examples 1 to 4) and Comparative Examples 1 to 3 ) Is calculated from the following equations.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

초기효율 = 첫 번째 사이클 방전용량 / 첫 번째 사이클 충전용량 Initial efficiency = first cycle discharge capacity / first cycle charge capacity

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

50번째 사이클에서의 용량유지율 = 50번째 사이클 방전용량 / 첫 번째 사이클 방전용량 Capacity retention rate in the 50th cycle = 50th cycle discharge capacity / first cycle discharge capacity

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

200mA/g에서의 평균 효율 = 각 사이클에서의 (방전용량 / 충전용량)의 평균 Average efficiency at 200 mA / g = average of (discharge capacity / charge capacity) in each cycle

<수학식 4>&Quot; (4) &quot;

15mA/g에서의 평균 효율 = 각 사이클에서의 (방전용량 / 충전용량)의 평균Average efficiency at 15 mA / g = average of (discharge capacity / charge capacity) in each cycle

<표 2><Table 2>

고분자 전해질 상태Polymer electrolyte state 초기효율[%]Initial efficiency [%] 50번째 사이클에서의 용량유지율[%]Capacity retention rate [%] in the 50th cycle 평균 효율[%]Average efficiency [%] 실시예 1Example 1 Gel 68.4068.40 86.5886.58 98.8998.89 실시예 2Example 2 Gel 68.4768.47 88.1888.18 98.9598.95 실시예 3Example 3 Gel 68.5268.52 84.0084.00 98.9298.92 실시예 4Example 4 Gel 68.1968.19 86.8586.85 98.8898.88 실시예 5Example 5 Gel 97.1497.14 96.6196.61 99.7199.71 실시예 6Example 6 Gel 99.7099.70 98.0998.09 99.9599.95 실시예 7Example 7 Gel 99.6499.64 98.8098.80 99.9099.90 실시예 8Example 8 Gel 99.5399.53 98.2998.29 99.9399.93 실시예 9Example 9 Gel 64.6564.65 60.5560.55 96.2496.24 실시예 10Example 10 Gel 68.0868.08 63.3863.38 96.3596.35 실시예 11Example 11 Gel 69.3969.39 82.4182.41 96.7896.78 실시예 12Example 12 Gel 68.6868.68 87.1087.10 95.5595.55 비교예 1Comparative Example 1 액체Liquid 67.5667.56 80.4380.43 98.4098.40 비교예 2Comparative Example 2 액체Liquid 67.4967.49 76.5276.52 98.5898.58 비교예 3Comparative Example 3 액체+분리된 중합체Liquid + separated polymer 측정불가Not measurable 측정불가Not measurable 측정불가Not measurable 비교예 4Comparative Example 4 액체Liquid 98.2598.25 62.6562.65 98.7898.78 비교예 5Comparative Example 5 액체Liquid 65.0265.02 56.9756.97 95.1895.18

상기 표 1에서 보여지는 바와 같이 실시예 1 내지 4는 비교예 1 및 2에 비해 초기효율, 용량유지율 및 평균효율이 모두 증가하였다.As shown in Table 1, the initial efficiency, the capacity retention rate, and the average efficiency were increased in Examples 1 to 4 as compared with Comparative Examples 1 and 2.

상기 비교예 3은 제1 전해액과 제2 전해액이 혼합되면서 중합 반응이 급속히 진행됨에 의하여, 유기용매에 함침된 겔상태의 중합체가 포함된 겔 고분자 전해질이 형성되지 않고 유기용매로부터 분리된 고체 중합체가 얻어져 충방전 실험이 불가능하였다.In Comparative Example 3, since the polymerization reaction proceeds rapidly as the first electrolyte and the second electrolyte are mixed, the gel polymer electrolyte containing the gel polymer impregnated in the organic solvent is not formed and the solid polymer separated from the organic solvent And the charge / discharge test was impossible.

실시예 1 내지 4는 겔상태의 중합체가 포함된 겔 고분자 전해질이 형성됨에 의하여, 상기 겔 고분자 전해질이 표면이 불규칙적인 복합계 음극활물질과 전해액의 비가역 반응을 억제하고, 충방전시에 활물질과 전극의 구조를 유지시켜 주는 구조 지지체의 역할을 하기 때문에 충방전 특성이 향상될 수 있다.In Examples 1 to 4, since the gel polymer electrolyte containing the gel polymer is formed, the gel polymer electrolyte suppresses the irreversible reaction between the complex-type anode active material having irregular surface and the electrolytic solution, The charge / discharge characteristics can be improved.

실시예 5 내지 8은 비교예 4에 비해 초기효율, 용량유지율 및 평균효율이 증가하였다. 특히, 용량유지율이 현저히 향상되었다.In Examples 5 to 8, the initial efficiency, the capacity retention rate, and the average efficiency were increased as compared with Comparative Example 4. Particularly, the capacity retention rate is remarkably improved.

실시예 9 내지 12는 비교예 5에 비해 초기효율, 용량유지율 및 평균효율이 증가하였다. 특히, 용량유지율이 현저히 향상되었다.In Examples 9 to 12, the initial efficiency, the capacity retention rate, and the average efficiency were increased as compared with Comparative Example 5. Particularly, the capacity retention rate is remarkably improved.

Claims (35)

제1 리튬염; 유기용매; 불소화합물; 및A first lithium salt; Organic solvent; Fluorine compounds; And 하기 화학식 1의 단량체가 중합되어 생성되는 중합체;를 포함하는 겔(gel) 고분자 전해질:A gel polymer electrolyte comprising: a polymer formed by polymerizing a monomer represented by Formula 1: <화학식 1>&Lt; Formula 1 > H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2 상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 1 내지 1000이며,Wherein R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, n is an integer of 1 to 1000, 상기 불소화합물이 불화유기화합물이며,Wherein the fluorine compound is a fluorinated organic compound, 상기 불화유기화합물이 하기 화학식 2 내지 8로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하며,Wherein the fluorinated organic compound comprises at least one compound selected from the group consisting of the following formulas (2) to (8) <화학식 2> <화학식 3> <화학식 4> <화학식 5>&Lt; Formula 2 > < EMI ID =
Figure 112016062338070-pat00043
Figure 112016062338070-pat00044
Figure 112016062338070-pat00045
Figure 112016062338070-pat00046
Figure 112016062338070-pat00043
Figure 112016062338070-pat00044
Figure 112016062338070-pat00045
Figure 112016062338070-pat00046
<화학식 6> <화학식 7> <화학식 8>&Lt; Formula 6 > < EMI ID =
Figure 112016062338070-pat00047
Figure 112016062338070-pat00048
Figure 112016062338070-pat00049
Figure 112016062338070-pat00047
Figure 112016062338070-pat00048
Figure 112016062338070-pat00049
상기 식들에서,In the above equations, R1 내지 R3는 서로 독립적으로 수소, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R4 내지 R9은 서로 독립적으로 불소원자, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,R 1 to R 3 independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which is substituted or unsubstituted with a fluorine atom and R 4 to R 9 independently represent a fluorine atom or a substituted or unsubstituted, Lt; / RTI &gt; R4 내지 R9 중에서 하나 이상이 불소원자이며,At least one of R 4 to R 9 is a fluorine atom, 상기 중합체는 유기용매중의 잔류수분과 불소 화합물이 반응하여 생성되는 프로톤산 또는 루이스산과 상기 화학식1의 단량체의 반응에 의해 얻어진다.The polymer is obtained by the reaction of a protonic acid or a Lewis acid produced by reacting the residual water in the organic solvent with the fluorine compound and the monomer of the above formula (1).
제 1 항에 있어서, 상기 불소화합물이 유기용매 중의 잔류수분과 반응하여 프로톤산(Protonic acid) 또는 루이스산(Lewis acid)을 생성하며, 상기 제1 리튬염이 상기 유기용매중의 잔류수분에 대하여 불활성인 겔 고분자 전해질.The method according to claim 1, wherein the fluorine compound reacts with residual moisture in the organic solvent to produce a protonic acid or a Lewis acid, and the first lithium salt is added to the residual water in the organic solvent Inert gel polymer electrolyte. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 겔(gel)이 상기 중합체에 제1 리튬염, 유기용매 및 불소화합물을 포함하는 전해액이 함침되어 형성되는 겔 고분자 전해질.The gel polymer electrolyte according to claim 1, wherein the gel is formed by impregnating the polymer with an electrolytic solution containing a first lithium salt, an organic solvent, and a fluorine compound. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제1 리튬염이 LiCF3CO2, LiN(COCF3)2, LiN (COCF2CF3)2, LiCF3SO3, LiCF3CF2SO3, LiC4F9SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2) (p와 q는 정수), 리튬디플루오로(옥살레이토)보레이트(Lithium difluoro (oxalato) borate, LiFOB), 리튬비스(옥살레이토)보레이트(Lithium bis(oxalato)borate, LiBOB), 및 리튬(말로네이토 옥살레이토)보레이트(Lithium (malonato oxalato) borate, LiMOB) 로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 겔 고분자 전해질.According to claim 1, wherein the first lithium salt LiCF 3 CO 2, LiN (COCF 3) 2, LiN (COCF 2 CF 3) 2, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CF 2 SO 3, LiC 4 F 9 SO 3, LiN (CF 3 SO 2 ) 2, LiN (C 2 F 5 SO 2) 2, LiN (C p F 2p + 1 SO 2) (C q F 2q + 1 SO 2) (p and q is an integer) , Lithium difluoro (oxalato) borate, LiFOB), lithium bis (oxalato) borate, LiBOB, and lithium (malonate oxalate) borate Lithium (malonato oxalato) borate, LiMOB). 제 1 항에 있어서, 상기 불소화합물의 함량이 겔 고분자 전해질 총 중량의 0.1 내지 30중량%인 겔 고분자 전해질.The gel polymer electrolyte according to claim 1, wherein the content of the fluorine compound is 0.1 to 30 wt% of the total weight of the gel polymer electrolyte. 제 1 항에 있어서, 상기 불소화합물의 함량이 겔 고분자 전해질 총 중량의 0.5 내지 20중량%인 겔 고분자 전해질.The gel polymer electrolyte according to claim 1, wherein the content of the fluorine compound is 0.5 to 20 wt% of the total weight of the gel polymer electrolyte. 제 1 항에 있어서, 상기 중합체의 함량이 겔 고분자 전해질 총 중량의 0.1 내지 30중량%인 겔 고분자 전해질.The gel polymer electrolyte according to claim 1, wherein the content of the polymer is 0.1 to 30% by weight of the total weight of the gel polymer electrolyte. 제 1 항에 있어서, 상기 중합체의 함량이 겔 고분자 전해질 총 중량의 0.5 내지 20중량%인 겔 고분자 전해질.The gel polymer electrolyte according to claim 1, wherein the content of the polymer is 0.5 to 20 wt% of the total weight of the gel polymer electrolyte. 양극;anode; 음극; 및cathode; And 제 1 항, 제2 항, 제 4 항 및 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 겔 고분자 전해질을 포함하는 리튬전지.A lithium battery comprising the gel polymer electrolyte according to any one of claims 1, 2, 4, and 8 to 12. 불소화합물 및 유기용매를 포함하는 제1 용액 및 하기 화학식1의 단량체 및 유기용매를 포함하는 제2 용액을 각각 준비하는 단계; 및Preparing a first solution containing a fluorine compound and an organic solvent, and a second solution containing a monomer and an organic solvent of the following formula 1, respectively; And 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합하는 단계;를 포함하며,Mixing the first solution and the second solution, 상기 제1 용액 또는 상기 제2 용액이 제1 리튬염을 추가적으로 포함하는 겔(gel) 고분자 전해질 제조방법:Wherein the first solution or the second solution further comprises a first lithium salt. <화학식 1>&Lt; Formula 1 > H2C=C-(OR)n-OCH=CH2 H 2 C = C- (OR) n -OCH = CH 2 상기 식에서, R은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기이고, n은 2 내지 1000이며,Wherein R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, n is 2 to 1000, 상기 불소화합물이 불화유기화합물이며,Wherein the fluorine compound is a fluorinated organic compound, 상기 불화유기화합물이 하기 화학식 2 내지 8로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하며,Wherein the fluorinated organic compound comprises at least one compound selected from the group consisting of the following formulas (2) to (8) <화학식 2> <화학식 3> <화학식 4> <화학식 5>&Lt; Formula 2 > < EMI ID =
Figure 112016062338070-pat00050
Figure 112016062338070-pat00051
Figure 112016062338070-pat00052
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Figure 112016062338070-pat00053
<화학식 6> <화학식 7> <화학식 8>&Lt; Formula 6 > < EMI ID =
Figure 112016062338070-pat00054
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Figure 112016062338070-pat00055
Figure 112016062338070-pat00056
상기 식들에서,In the above equations, R1 내지 R3는 서로 독립적으로 수소, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R4 내지 R9은 서로 독립적으로 불소원자, 또는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,R 1 to R 3 independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which is substituted or unsubstituted with a fluorine atom and R 4 to R 9 independently represent a fluorine atom or a substituted or unsubstituted, Lt; / RTI &gt; R4 내지 R9 중에서 하나 이상이 불소원자이며,At least one of R 4 to R 9 is a fluorine atom, 상기 겔이 중합체를 포함하며,Wherein the gel comprises a polymer, 상기 중합체는 유기용매중의 잔류수분과 불소 화합물이 반응하여 생성되는 프로톤산 또는 루이스산과 상기 화학식1의 단량체의 반응에 의해 얻어진다.The polymer is obtained by the reaction of a protonic acid or a Lewis acid produced by reacting the residual water in the organic solvent with the fluorine compound and the monomer of the above formula (1).
제 14 항에 있어서, 상기 불소화합물이 유기용매 중의 잔류수분과 반응하여 프로톤산(Protonic acid) 또는 루이스산(Lewis acid)을 생성하며, 상기 제1 리튬염이 상기 유기용매중의 잔류수분에 대하여 불활성인 겔 고분자 전해질 제조방법.15. The method of claim 14, wherein the fluorine compound reacts with the residual moisture in the organic solvent to produce a protonic acid or a Lewis acid, and the first lithium salt reacts with the residual moisture in the organic solvent Inactive gel polymer electrolyte. 제 14 항에 있어서, 상기 겔(gel)이 상기 화학식 1의 단량체가 중합되어 생성되는 중합체에 상기 제1 리튬염, 유기용매 및 불소화합물을 포함하는 전해액이 함침되어 형성되는 겔 고분자 전해질 제조방법.15. The method for producing a gel polymer electrolyte according to claim 14, wherein the gel is formed by impregnating an electrolyte comprising the first lithium salt, an organic solvent, and a fluorine compound into a polymer produced by polymerization of the monomer of Formula 1. 제 16 항에 있어서, 상기 중합이 상온에서 수행되는 겔 고분자 전해질 제조방법.17. The method of producing a gel polymer electrolyte according to claim 16, wherein the polymerization is performed at room temperature. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 14 항에 있어서, 상기 제1 리튬염이 LiCF3CO2, LiN(COCF3)2, LiN (COCF2CF3)2, LiCF3SO3, LiCF3CF2SO3, LiC4F9SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2) (p와 q는 정수), 리튬디플루오로(옥살레이토)보레이트(Lithium difluoro (oxalato) borate, LiFOB), 리튬비스(옥살레이토)보레이트(Lithium bis(oxalato)borate, LiBOB), 및 리튬(말로네이토 옥살레이토)보레이트(Lithium (malonato oxalato) borate, LiMOB) 로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 겔 고분자 전해질 제조방법.Of claim 14, wherein the first lithium salt LiCF 3 CO 2, LiN (COCF 3) 2, LiN (COCF 2 CF 3) 2, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CF 2 SO 3, LiC 4 F 9 SO 3, LiN (CF 3 SO 2 ) 2, LiN (C 2 F 5 SO 2) 2, LiN (C p F 2p + 1 SO 2) (C q F 2q + 1 SO 2) (p and q is an integer) , Lithium difluoro (oxalato) borate, LiFOB), lithium bis (oxalato) borate, LiBOB, and lithium (malonate oxalate) borate Lithium (malonato oxalato) borate, LiMOB). 제 14 항에 있어서, 상기 불소화합물의 함량이 제1 용액과 제2 용액의 혼합액 총 중량의 0.1 내지 30중량%인 겔 고분자 전해질 제조방법.15. The method for producing a gel polymer electrolyte according to claim 14, wherein the content of the fluorine compound is 0.1-30 wt% of the total weight of the mixed solution of the first solution and the second solution. 제 14 항에 있어서, 상기 불소화합물의 함량이 제1 용액과 제2 용액의 혼합액 총 중량의 0.5 내지 20중량%인 겔 고분자 전해질 제조방법.15. The method for producing a gel polymer electrolyte according to claim 14, wherein the content of the fluorine compound is 0.5 to 20 wt% of the total weight of the mixed solution of the first solution and the second solution. 제 14 항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물의 함량이 제1 용액과 제2 용액의 혼합액 총 중량의 0.1 내지 30중량%인 겔 고분자 전해질 제조방법.15. The method for producing a gel polymer electrolyte according to claim 14, wherein the content of the compound of Formula 1 is 0.1 to 30 wt% of the total weight of the mixed solution of the first solution and the second solution. 제 14 항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물의 함량이 제1 용액과 제2 용액의 혼합액 총 중량의 0.5 내지 20중량%인 겔 고분자 전해질 제조방법.15. The method for producing a gel polymer electrolyte according to claim 14, wherein the content of the compound of Formula 1 is 0.5 to 20 wt% of the total weight of the mixed solution of the first solution and the second solution. 제 14 항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물의 분자량이 100 내지 1000인 겔 고분자 전해질 제조방법.15. The method for preparing a gel polymer electrolyte according to claim 14, wherein the compound of formula (1) has a molecular weight of 100 to 1000. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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