CN105428708B - 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置 - Google Patents
凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105428708B CN105428708B CN201510468495.5A CN201510468495A CN105428708B CN 105428708 B CN105428708 B CN 105428708B CN 201510468495 A CN201510468495 A CN 201510468495A CN 105428708 B CN105428708 B CN 105428708B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gel polymer
- polymer electrolyte
- carbonate
- electrolyte
- electrochemical device
- 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.)
- Active
Links
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 19
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 18
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims abstract description 10
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical group CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical group O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 10
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- -1 carbonate ester Chemical class 0.000 claims description 9
- FDSUVTROAWLVJA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO FDSUVTROAWLVJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 claims description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 5
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N caproic acid ethyl ester Natural products CCCCCC(=O)OCC SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- YKTNISGZEGZHIS-UHFFFAOYSA-N 2-$l^{1}-oxidanyloxy-2-methylpropane Chemical group CC(C)(C)O[O] YKTNISGZEGZHIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate group Chemical group C(C=C)(=O)[O-] NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 3
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCLJOFJIQIJXHS-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(2-prop-2-enoyloxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOCCOCCOCCOC(=O)C=C HCLJOFJIQIJXHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N diacetyl peroxide Chemical compound CC(=O)OOC(C)=O ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N dipropyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCCC VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- MYWOJODOMFBVCB-UHFFFAOYSA-N 1,2,6-trimethylphenanthrene Chemical compound CC1=CC=C2C3=CC(C)=CC=C3C=CC2=C1C MYWOJODOMFBVCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGJCFVYMIJLQJO-UHFFFAOYSA-N 1-dodecylperoxydodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCOOCCCCCCCCCCCC LGJCFVYMIJLQJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFZLSTDPRQSZCQ-UHFFFAOYSA-N 1-pyrrolidin-3-ylpyrrolidine Chemical compound C1CCCN1C1CNCC1 HFZLSTDPRQSZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUAXHMVRKOTJKP-UHFFFAOYSA-M 2,2-dimethylbutanoate Chemical compound CCC(C)(C)C([O-])=O VUAXHMVRKOTJKP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- AVTLBBWTUPQRAY-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanobutan-2-yldiazenyl)-2-methylbutanenitrile Chemical compound CCC(C)(C#N)N=NC(C)(CC)C#N AVTLBBWTUPQRAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYGWHHGCAGTUCH-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-cyano-4-methylpentan-2-yl)diazenyl]-2,4-dimethylpentanenitrile Chemical compound CC(C)CC(C)(C#N)N=NC(C)(C#N)CC(C)C WYGWHHGCAGTUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTELLNMUWNJXMQ-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;prop-2-enoic acid Chemical class OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.CCC(CO)(CO)CO GTELLNMUWNJXMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCEJCSULJQNRQQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutanenitrile Chemical compound CCC(C)C#N RCEJCSULJQNRQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRRBANSQUYNJTH-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butylperoxy-2-methylpropane;2-ethylhexanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)C(O)=O.CC(C)(C)OOC(C)(C)C LRRBANSQUYNJTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHWGFJBTMHEZME-UHFFFAOYSA-N 4-prop-2-enoyloxybutyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCOC(=O)C=C JHWGFJBTMHEZME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 6-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCOC(=O)C=C FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZAIFHULBGXAKX-VAWYXSNFSA-N AIBN Substances N#CC(C)(C)\N=N\C(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- 229910017048 AsF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N SnO2 Inorganic materials O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRMBQHTWUBGQDN-UHFFFAOYSA-N [2-[2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)butoxymethyl]-2-(prop-2-enoyloxymethyl)butyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(CC)COCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C XRMBQHTWUBGQDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KNSXNCFKSZZHEA-UHFFFAOYSA-N [3-prop-2-enoyloxy-2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical class C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C KNSXNCFKSZZHEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N [3-prop-2-enoyloxy-2-[[3-prop-2-enoyloxy-2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)propoxy]methyl]-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDSMHEZTLOUMLM-UHFFFAOYSA-N [Li].[O].[Co] Chemical class [Li].[O].[Co] IDSMHEZTLOUMLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- WZRZKFUVOSDSBQ-UHFFFAOYSA-N butane-1,2-diol;carbonic acid Chemical compound OC(O)=O.CCC(O)CO WZRZKFUVOSDSBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001914 chlorine tetroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N cumene hydroperoxide Chemical compound OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229940093499 ethyl acetate Drugs 0.000 description 1
- WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N formic acid ethyl ester Natural products CCOC=O WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 125000005155 haloalkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021445 lithium manganese complex oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical class [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 1
- KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N methyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OC KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000011356 non-aqueous organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N titanium disulfide Chemical compound S=[Ti]=S CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/56—Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
-
- 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
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
- H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
- H01M2300/0037—Mixture of solvents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0088—Composites
- H01M2300/0091—Composites in the form of mixtures
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
一种凝胶聚合物电解质组合物，包括i)一种用作通过聚合形成凝胶聚合物的单体并且在其一个末端具有至少两个双键的化合物；ii)一种含有碳酸酯和线型饱和酯的电解质溶剂；iii)一种电解质盐；和iv)一种聚合引发剂。使用以上组合物形成的凝胶聚合物电解质具有优良的机械强度和锂离子传导性。含有所述凝胶聚合物电解质的二次电池具有改进的室温/低温特性和倍率容量。
Description
本申请是2007年12月17日提交的名称为“凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置”的200780046731.8发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种凝胶聚合物电解质组合物、一种通过聚合该凝胶聚合物电解质组合物而形成的凝胶聚合物电解质，及一种含有所述凝胶聚合物电解质的电化学装置。更具体而言，本发明涉及一种可制备具有优良的机械强度和锂离子传导性的凝胶聚合物电解质的凝胶聚合物电解质组合物、一种通过聚合该凝胶聚合物电解质组合物而形成的凝胶聚合物电解质，及一种通过含有所述凝胶聚合物电解质而具有改进性能的电化学装置。
背景技术
近来，人们对能量贮存技术的关注日益增加。电池在便携式电话、摄录一体机(camcorder)、笔记本电脑、PC及电动车领域中被广泛用作能源，因而对其进行了深入的研究和开发。在这方面，电化学装置是极为关注的主题之一。特别是，随着电子装置向着小型化和轻量化方向发展，可充电二次电池的开发集中在小型、轻量、大容量可充电电池的二次电池上。
用于利用电化学反应的电化学装置例如电池和双电层电容器的电解质主要是液体电解质，特别是通过将盐溶入非水性有机溶剂中而得到的离子传导性有机液体电解质。
但是，如果使用所述液体电解质，则会产生稳定性方面的问题，这是因为电极材料可能降解、有机溶剂可能挥发，并且由于周围环境或电池本身的温度增加可能发生燃烧。特别地，当电池充电或放电时，由于碳酸酯有机溶剂的分解和/或有机溶剂和电极之间的副反应，锂二次电池的电池内部产生气体，因此可使电池的厚度膨胀。此外，在较高的贮存温度下，所述反应加速从而进一步增加所产生气体的量。
如上所述的连续产生的气体导致电池内部压力的增加，这可使电池某一表面的中心变形，例如使得角形电池在某一方向膨胀。此外，在电池内部的电极表面上发生局部的粘附差异，使得在整个电极表面可能不发生相同的电极反应。因此不可避免地导致电池的性能和稳定性变差。
通常，电池的稳定性按以下顺序增加：液体电解质<凝胶聚合物电解质<固体聚合物电解质，但是还已知电池性能以此顺序降低。由于以上提及的较差的电池性能，已知采用固体聚合物电解质的电池尚未投入市场。
同时，由于凝胶聚合物电解质能确保以上提及的优良的电化学稳定性，因此其可保持电池厚度不变，并且因为凝胶聚合物电解质由于凝胶固有的粘附力而能确保电极和电解质之间的优良接触，因此其还可制备薄膜电池。
凝胶聚合物电解质可制备成电解质溶剂浸渍在聚合物基质中的状态。此时，凝胶聚合物二次电池的性能可依据所使用的电解质溶剂而改变。
通常被用作凝胶聚合物电解质的电解质溶剂的碳酸亚乙酯由于其较高的极性而能确保锂离子的极好离解和转移，但是，其由于凝固点较高而表现出二次电池的低温性能变差的问题。
此外，如果将碳酸酯例如碳酸亚乙酯或1,2-丙二醇碳酸酯，和环酯例如γ-丁内酯(GBL)混合使用作为电解质溶剂，可改进二次电池的低温性能，这是因为该电解质溶剂具有较低的凝固点，但是由于环酯表现出对电极或隔膜的较差的浸渍作用并且还会溶解主要用作电解质盐的LiPF6，因此可能会使电池的性能变差。
发明内容
技术问题
设计本发明是为了解决现有技术的问题，因此本发明的一个目的是提供一种能制备具有优良的机械强度和锂离子传导性的凝胶聚合物电解质的凝胶聚合物电解质组合物，特别是一种能改进室温/低温特性及倍率容量(rate capacity)的凝胶聚合物电解质组合物、一种通过聚合该凝胶聚合物电解质组合物而形成的凝胶聚合物电解质，及一种含有所述凝胶聚合物电解质的电化学装置。
技术方案
为完成上述目标，本发明提供一种凝胶聚合物电解质组合物，该组合物包括：i)一种作为通过聚合形成凝胶聚合物的单体并且在其一个末端具有至少两个双键的化合物；ii)一种含有碳酸酯和线型饱和酯的电解质溶剂；iii)一种电解质盐；和iv)一种聚合引发剂。
在本发明的另一方面，还提供一种通过聚合上述凝胶聚合物电解质化合物而形成的凝胶聚合物电解质。
在本发明的又一方面，还提供一种包括一个阴极、一个阳极和上述凝胶聚合物电解质的电化学装置。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方案。应理解的是，本说明书中和所附权利要求书中使用的术语不应解释为被限定至一般含义及字典中的含义，而应在允许本发明者为进行最好说明而对术语进行适当定义的原则的基础上基于同本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。
本发明的凝胶聚合物电解质组合物使用一种液态的凝胶聚合物电解质前体，其为电化学装置例如二次电池的组成之一。所述凝胶聚合物电解质组合物使用在其末端具有至少两个双键的化合物，该化合物为一种能够通过聚合形成凝胶聚合物的单体。碳酸酯和线型饱和酯混合使用作为电解质溶剂。
通常，凝胶聚合物电解质通过使电解质中含有一种能够形成凝胶聚合物的单体然后使它们聚合而制备。此时，电池的性能依据凝胶聚合物电解质的以下因素变化，即1)机械强度，2)离子传导性，和3)根据充电/放电或温度循环的溶剂的保持率。
因此，本发明可通过使用上述凝胶聚合物电解质组合物而制备一种能够确保优良的机械强度并改进电池的多种性能例如室温/低温特性和倍率容量的凝胶聚合物电解质。
也就是说，本发明的单体由于其末端具有至少两个双键因而可以通过多种方式进行聚合反应。因此，可以形成具有平面结构和/或网状结构的聚合物基质，并且还可以改进凝胶聚合物电解质的机械强度。
此外，在本发明中，将碳酸酯和线型饱和酯混合作为电解质溶剂，这种电解质溶剂具有低粘度。特别是，线型饱和酯对电极或隔膜具有高浸渍率，因此它可以改进电池内部的离子传导率。此外，所述电解质溶剂可以防止由于低温下电解质的收缩—因为其具有较低的凝固点—而引起的电池性能的劣化。因此，本发明可改进电池的多种性能，例如电池的室温/低温特性和其倍率容量。
本发明中使用的形成凝胶聚合物的单体是一种能够通过聚合形成凝胶聚合物的单体，并且该单体不受具体限制，只要其是一种末端具有至少两个双键的化合物即可。例如，所述单体可以为在末端具有至少两个乙烯基或(甲基)丙烯酸酯基团的化合物。
具有乙烯基的化合物通常易溶于有机溶剂，因此其显示出与电解质溶剂的优良亲和性，并且其可通过形成具有平面结构和/或网状结构的聚合物基质而改进凝胶聚合物电解质的机械强度。该聚合物可具有低的玻璃化转变温度(Tg)或弹性。
此外，具有(甲基)丙烯酸酯基团的化合物含有酯基，因此其显示出与用作电解质溶剂的碳酸酯和线型饱和酯的优良亲和性，并且因此其可防止在充电/放电过程中可能发生的电解质溶剂的分离。此外，该化合物由于其含有许多极性氧而可改进电池内部的锂离子传导性。
在末端具有至少两个双键的化合物可为如下化学图示1所表述的一种化合物。
化学图示1
在化学图示1中，A为C1～C12的亚烷基或C1～C12的卤代亚烷基；a为0～30中的一个整数；B为H或甲基；b为2～6中的一个整数；X为
其中E1-E4分别独立地为氢、C1～C12的烷基、C1～C12的卤代烷基，或C1～C12的羟基烷基，并且m为0～30中的一个整数。
在末端具有至少两个双键的化合物可为，但不限于，四乙二醇二丙烯酸酯、分子量为50～20,000的聚乙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。这些单体可单独地使用或它们中的至少两种结合使用。
末端具有至少两个双键的化合物可以0.5-10重量份的量包含在凝胶聚合物电解质组合物中，基于100重量份凝胶聚合物电解质组合物计。如果含量少于0.5重量份，则难于形成凝胶聚合物。如果含量超过10重量份，则形成稠密的凝胶聚合物，电池的离子传导性可能由于电解质中含有的电解溶剂少而变差，并且可能使电池的性能变差。
在本发明中，将碳酸酯和线型饱和酯混合后用作电解质溶剂。
所述碳酸酯可为线性或环状碳酸酯，或它们的混合物。所述环状碳酸酯可为，但不限于，碳酸亚乙酯(EC)、1,2-丙二醇碳酸酯(PC)、1,2-丁二醇碳酸酯(BC)、氟代碳酸亚乙酯(FEC)等，并且它们可单独地使用或至少两种结合使用。所述线型碳酸酯可为，但不限于，碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)等，并且它们可单独地使用或至少两种结合使用。
此外，所述线型饱和酯可为，但不限于，甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、新戊酸甲酯等，并且它们可单独地使用或至少两种结合使用。
所述线型饱和酯的含量优选为10-90重量份，基于100重量份碳酸酯计。如果含量小于10重量份，则通过引入所述线型饱和酯对电池各种性能的改进不大。如果含量超过90重量份，则在线型饱和酯和石墨阴极之间发生过多的副反应，这会使电池的性能变差。
本发明的凝胶聚合物电解质组合物包括电解质盐，并且该电解质盐不受具体限制，只要其通常用作电池的电解质盐即可。例如，电解质盐可为以下物质的结合物：(i)选自Li+、Na+和K+的阳离子，(ii)选自PF6 -、BF4 -、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、AsF6 -、CH3CO2 -、CF3SO3 -、N(CF3SO2)2 -和C(CF2SO2)3 -的阴离子，但不限于此。这些电解质盐可单独地使用或至少两种结合使用。特别地，优选锂盐作为电解质盐。
本发明的凝胶聚合物电解质组合物还可包括本领域公知的常规聚合引发剂。在本发明中使用的聚合引发剂通过加热分解形成自由基，并且其与单体通过自由基聚合而反应，从而形成一种凝胶聚合物电解质。
所述聚合引发剂可为，但不限于，有机过氧化物或氢过氧化物，例如过氧化苯甲酰、过氧化乙酰、二月桂基过氧化物、二叔丁基过氧化物、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、枯基过氧化氢或过氧化氢；或偶氮化合物，例如2,2'-偶氮二(2-氰基丁烷)、2,2'-偶氮二(甲基丁腈)、AIBN(2,2'-偶氮二(异丁腈))或AMVN(2,2'-偶氮二二甲基-戊腈)。
所述聚合引发剂可以0.1-20重量份的量包含在凝胶聚合物电解质组合物中，基于100重量份凝胶聚合物电解质组合物计。
除上述组分外，本发明的凝胶聚合物电解质组合物还可选择性地含有本领域公知的其他添加剂。
本发明的凝胶聚合物电解质通过本领域公知的常规方法使上述凝胶聚合物电解质组合物聚合而形成。例如，凝胶聚合物电解质可通过电化学装置内部的凝胶聚合物电解质组合物的原位聚合而形成。
形成凝胶聚合物电解质的方法的一个更优选的实施方案可包括以下步骤：(a)将电极组件放入电化学装置箱中，所述电极组件通过将一个阴极、一个阳极和一个插入阴极和阳极之间的隔膜进行卷绕而形成；和(b)将本发明的凝胶聚合物电解质组合物注入该箱中，然后使其聚合，从而形成一种凝胶聚合物电解质。
电化学装置内部的原位聚合可通过热聚合而进行。此时，聚合在40-80℃的温度进行约20分钟至12小时。
在本发明中，聚合反应优选在惰性条件下进行。如果聚合反应在以上提及的惰性条件下进行，则从根本上防止了自由基和作为自由基淬灭剂的空气中的氧之间的反应，这样可提高聚合反应的程度，使得基本不存在为未反应的交联剂的单体。因此可以防止充电/放电性能由于电池中存在大量未反应的单体而变差。
所述惰性条件可使用本领域公知的低反应性气体、特别是至少一种选自氮、氩、氦和氙的惰性气体而获得。
本发明的电化学装置可包括一个阴极、一个阳极、一个隔膜，和一种通过使本发明的凝胶聚合物电解质组合物聚合而形成的凝胶聚合物电解质。
所述电化学装置可为进行电化学反应的任意种类的元件，例如所有种类的一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或电容器。特别地，优选锂二次电池。所述锂二次电池可为但不限于，锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池。
本发明的电化学装置可根据本领域公知的常规方法而制备。例如所述方法可包括以下步骤：将电极组件放入电化学装置箱中；将本发明的凝胶聚合物电解质组合物注入该箱中，然后使其聚合，从而形成上述凝胶聚合物电解质。
此外，电化学装置的电极可根据本领域公知的方法制备。例如，将溶剂、粘合剂、传导剂和分散剂混合并按需与电极活性材料一起搅拌制得浆料，然后将该浆料涂至由金属材料制成的集电器上，然后压缩和干燥从而制得电极。
所述电极活性材料可以使用阴极活性材料或阳极活性材料。
阴极活性材料可为锂过渡金属复合氧化物，例如LiMxOy(M＝Co、Ni、Mn、CoaNibMnc)(例如，锂锰复合氧化物如LiMn2O4、锂镍氧化物如LiNiO2、锂钴氧化物如LiCoO2，或通过用其他过渡金属取代部分锰、镍或钴而得到的任何物质，或含锂的五氧化二钒等)或硫属元素化物(例如，二氧化锰、二硫化钛、二硫化钼等)，但不限于此。
阳极活性材料可使用常规电化学装置的阳极使用的的普通阳极活性材料，并且其可为锂金属、锂合金、碳、石油焦、活性炭、石墨、碳纤维等，它们可吸着或放出锂离子，但阳极活性材料不限于此。也可使用其他金属氧化物例如相对于锂具有小于2V的电势并且能够吸着或放出锂的TiO2和SnO2，但不限于此。特别地，优选碳材料，例如石墨、碳纤维和活性炭。
由金属材料制成的集电器为一种具有良好的传导性并能使电极活性材料的浆料易粘附其上的金属，并且所述集电器可使用在电池电压范围内无反应性的任何材料。阴极集电器可为用铝、镍或它们的结合制成的箔片，但不限于此。此外，阳极集电器可为用铜、金、镍或铜合金、或它们的结合制成的箔片，但不限于此。
隔膜优选使用多孔隔膜，但不对其具体限制，并且其可为聚丙烯、聚乙烯或聚烯烃多孔隔膜，但不限于此。此外，所述隔膜可通过将该隔膜和电极层压(或堆叠)或折叠，以及通常使用的卷绕方式应用于电池。
本发明的电化学装置可具有任何外观，但该外观可具有罐状的圆柱形、角形、袋形或硬币形。
下文中，基于实施方案更详细地解释本发明。但是，本发明的实施方案可以多种方式改进，并且不应解释为，本发明的范围限于以下实施方案。提供所述实施方案仅是为了使本领域普通技术人员更好地理解本发明。
实施方案1
<凝胶聚合物电解质组合物的制备>
将LiPF6溶于组成为EC(碳酸亚乙酯):EP(丙酸乙酯)＝2:1(体积比)的电解质溶剂中使得浓度为1M，从而制得一种电解质。基于100重量份电解质计，添加2重量份具有五个丙烯酸酯基团的二季戊四醇五丙烯酸酯作为通过聚合形成凝胶聚合物的单体和0.04重量份过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯作为聚合引发剂来制备凝胶聚合物电解质组合物。
<阴极的制备>
将用作阴极活性材料的94重量％LiCoO2、用作传导剂的3重量％炭黑，和用作粘合剂的3重量％PVdF添加到用作溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中制得阴极混合浆料。用该阴极混合浆料涂敷厚度为20μm的作为阴极集电器的铝(Al)薄膜，然后干燥从而制得阴极，之后对其进行辊式压制。
<阳极的制备>
将用作阳极活性材料的96重量％碳粉、用作粘合剂的3重量％的PVdF，和用作传导剂的1重量％炭黑添加到用作溶剂的NMP中，从而制得阳极混合浆料。用该阳极混合浆料涂敷具有10μm厚度的作为阳极集电器的铜(Cu)薄膜，然后干燥从而制得阳极，其后对其进行辊式压制。
<电池的制备>
使用所述阴极、所述阳极和一个具有三层聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)的隔膜组装电池，并将制备的凝胶聚合物电解质组合物注入该组装的电池中，然后在氮气环境下在80℃聚合4小时，从而最终制得凝胶聚合物锂二次电池。
比较实施例1
以与实施方案1相同的方式制备电池，不同之处在于，使用碳酸甲乙酯(EMC)替代丙酸乙酯。
比较实施例2
以与实施方案1相同的方式制备电池，不同之处在于，使用γ-丁内酯(GBL)替代丙酸乙酯。
比较实施例3
以与实施方案1相同的方式制备锂离子二次电池，不同之处在于，不使用二季戊四醇五丙烯酸酯(形成凝胶聚合物的单体)和过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯(聚合引发剂)。
比较实施例4
以与实施方案1相同的方式制备锂离子二次电池，不同之处在于，不使用二季戊四醇五丙烯酸酯和过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯，并使用碳酸甲乙酯(EMC)替代丙酸乙酯。
比较实施例5
以与实施方案1相同的方式制备锂离子二次电池，不同之处在于，不使用二季戊四醇五丙烯酸酯和过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯，并使用γ-丁内酯(GBL)替代丙酸乙酯。
实验实施例1:电池倍率容量的评估
根据实施方案1和对照实施例1-5制备的电池以0.5C充电至4.2V，然后在保持电压的情况下充电，直至电流变为电池容量的10％，然后以0.2C、1C、2C、3C和4C放电至3V，从而测量倍率容量。结果示于以下表1中。
在具有凝胶聚合物电解质—其中将碳酸酯(EC)和线型饱和酯(EP)混合而作为电解质溶剂—的实施方案1的电池中，随着放电电流量的增加，放电容量缓慢降低。特别地，电流量为2.0C或以上时，同比较实施例1-5的电池相比，放电容量的降低极为缓慢(见表1)。
同时，在具有凝胶聚合物电解质—其中将替代线型饱和酯的其他有机溶剂(EMC或GBL)与碳酸酯(EC)进行混合作为电解质溶剂—的比较实施例1和2的电池中，随着放电电流量的增加，放电容量降低，这类似于其中具有液体电解质的比较实施例3-5的电池。特别地，电流量为2.0C或以上时，放电容量迅速降低(见表1)。
此外，将具有液体电解质的比较实施例3-5的电池的倍率容量进行比较的结果为，具有含碳酸酯(EC)和线型饱和酯(EP)的液体电解质的比较实施例3的电池显示出稍高的倍率容量。但是，在使用液体电解质的比较实施例3-5的所有电池中，随着放电电流量的增加，放电容量倾向于快速降低(见表1)。
实验实施例2:电池低温性能的评估
首先，对根据实施方案1和比较实施例1-5制备的电池充电和放电，然后在室温下在相同的电压范围内以1.0C的速率进行充电，然后以0.2C的速率放电。随后，将各电池以1.0C的速率充电，然后放入-20℃的低温室中并以0.2C的速率放电。此时，将室温和-20℃时的放电容量比示于表1中。
如表1中所见，实施方案1的电池显示出最优良的低温性能。
同时，不使用线型饱和酯作为电解质溶剂的比较实施例1和2的电池在低温下显示出不大于实施方案1的约50％的放电容量。此外，具有液体电解质的比较实施例3-5的电池在低温下显示出小于实施方案1的放电容量，并且低温下的放电容量根据电解质溶剂的组成而明显改变。
实验实施例3:电池厚度膨胀的评估
首先，对根据实施方案1和对照实施例1-5制备的电池充电和放电，然后将它们在室温下在相同的电压范围内以1.0C的速率充电和放电四次。随后，将它们以1.0C的速率充电至4.2V，然后在1小时内将温度从室温升至90℃。将它们在90℃保持四小时，然后测量在室温和90℃的厚度膨胀比，如表1中所示。
如表1中所见，实施方案1的电池显示出极低的厚度膨胀。这确保了优良的电化学稳定性。比较实施例2的电池显示出比实施方案1的电池稍低的厚度膨胀，但应理解的是，对照实施例2的电池比实施方案1的电池在倍率容量和低温性能方面差很多。
此外，比较实施例1、3和5的电池显示出比实施方案1的电池更大的厚度膨胀，特别是具有液体电解质的比较实施例3和5的电池同实施方案1的电池相比，显示出约双倍或更大的厚度膨胀。
表1
工业应用性
本发明的凝胶聚合物电解质具有优良的电化学稳定性、优良的机械强度和优良的锂离子传导性，这是由于使用在末端具有至少两个双键的化合物作为聚合形成凝胶聚合物的单体，并通过混合碳酸酯和线型饱和酯制备电解质溶剂。此外，含有凝胶聚合物电解质的二次电池可改进多种性能，例如室温/低温特性、倍率容量等。
Claims (6)
1.一种电化学装置，包括一个阴极、一个阳极、一个隔膜、一个凝胶聚合物电解质，和一个包括所述阴极、所述阳极、所述隔膜、所述凝胶聚合物电解质在内的电化学装置箱，
所述的凝胶聚合物电解质通过所述电化学装置箱内部的凝胶聚合物电解质组合物的原位热聚合而形成，所述的凝胶聚合物电解质组合物含有：
i）一种用作通过聚合形成凝胶聚合物的单体的化合物，其中所述化合物为二季戊四醇五丙烯酸酯；其中所述化合物的含量为0.5-10重量份，基于100重量份凝胶聚合物电解质组合物计；
ii）一种由碳酸酯和线型饱和酯组成的电解质溶剂，其中所述碳酸酯为碳酸亚乙酯(EC)；其中所述线型饱和酯为丙酸乙酯；其中所述线型饱和酯的含量为10-90重量份，基于100重量份碳酸酯计；
iii）一种电解质盐；和
iv）一种聚合引发剂。
2.一种凝胶聚合物电解质，其由下述凝胶聚合物电解质组合物聚合而形成，所述的凝胶聚合物电解质组合物含有：
i）一种用作通过聚合形成凝胶聚合物的单体的化合物，其中所述化合物为二季戊四醇五丙烯酸酯；其中所述化合物的含量为0.5-10重量份，基于100重量份凝胶聚合物电解质组合物计；
ii）一种由碳酸酯和线型饱和酯组成的电解质溶剂，其中所述碳酸酯为碳酸亚乙酯(EC)；其中所述线型饱和酯为丙酸乙酯；其中所述线型饱和酯的含量为10-90重量份，基于100重量份碳酸酯计；
iii）一种电解质盐；和
iv）一种聚合引发剂。
3.权利要求2的凝胶聚合物电解质，其中所述凝胶聚合物电解质通过电化学装置箱内部的凝胶聚合物电解质组合物的原位热聚合而形成。
4.权利要求2的凝胶聚合物电解质，其中所述凝胶聚合物电解质通过在惰性条件下将凝胶聚合物电解质组合物热聚合而形成。
5.一种电化学装置，含有一个阴极、一个阳极，和权利要求2定义的凝胶聚合物电解质。
6.权利要求5的电化学装置，其中所述电化学装置为锂二次电池。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2006-0131653 | 2006-12-21 | ||
| KR20060131653 | 2006-12-21 | ||
| CNA2007800467318A CN101563808A (zh) | 2006-12-21 | 2007-12-17 | 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2007800467318A Division CN101563808A (zh) | 2006-12-21 | 2007-12-17 | 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105428708A CN105428708A (zh) | 2016-03-23 |
| CN105428708B true CN105428708B (zh) | 2020-08-07 |
Family
ID=39536450
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2007800467318A Pending CN101563808A (zh) | 2006-12-21 | 2007-12-17 | 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置 |
| CN201510468495.5A Active CN105428708B (zh) | 2006-12-21 | 2007-12-17 | 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2007800467318A Pending CN101563808A (zh) | 2006-12-21 | 2007-12-17 | 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9130242B2 (zh) |
| EP (1) | EP2108208B1 (zh) |
| JP (2) | JP5349324B2 (zh) |
| KR (1) | KR101000171B1 (zh) |
| CN (2) | CN101563808A (zh) |
| WO (1) | WO2008075867A1 (zh) |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2158635B1 (en) | 2007-06-11 | 2013-07-31 | LG Chem, Ltd. | Non-aqueous electrolyte and secondary battery comprising the same |
| JP5235404B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2013-07-10 | 三洋電機株式会社 | ポリマー電解質二次電池 |
| KR101669218B1 (ko) * | 2008-11-10 | 2016-11-10 | 삼성전자주식회사 | 겔 고분자 전해질, 이를 포함하는 리튬전지, 겔 고분자 전해질의 제조방법, 및 리튬전지의 제조방법 |
| CN101807717A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-08-18 | 诺莱特科技(苏州)有限公司 | 一种凝胶电解液及其制备方法以及使用该凝胶电解液的电池及其制备方法 |
| WO2012098686A1 (ja) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | 株式会社岐阜セラツク製造所 | 分散剤，分散体および分散体の粘度の調整方法 |
| KR101991508B1 (ko) * | 2011-10-28 | 2019-06-20 | 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 전기화학 전지용 폴리우레탄 기반 전해질 시스템 |
| KR101537768B1 (ko) * | 2012-05-31 | 2015-07-17 | 주식회사 엘지화학 | 비수 전해액 및 이를 이용한 리튬 이차전지 |
| KR101433197B1 (ko) * | 2012-05-31 | 2014-08-22 | 주식회사 엘지화학 | 비수 전해액 및 그를 갖는 리튬 이차전지 |
| KR102039602B1 (ko) * | 2012-10-08 | 2019-11-04 | 한양대학교 산학협력단 | 이온성 액체 고분자 전해질용 조성물, 이에 의해 제조된 이온성 액체 고분자 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지 |
| KR101548789B1 (ko) | 2012-12-21 | 2015-09-01 | 주식회사 엘지화학 | 케이블형 이차전지 및 이의 제조 방법 |
| EP2790260B1 (en) * | 2013-01-28 | 2016-03-23 | LG Chem, Ltd. | Composition for gel polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising same |
| KR101545432B1 (ko) * | 2013-01-28 | 2015-08-18 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차 전지 |
| WO2014116085A1 (ko) | 2013-01-28 | 2014-07-31 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차 전지 |
| EP2784867B1 (en) * | 2013-01-28 | 2016-11-23 | LG Chem, Ltd. | High-voltage lithium secondary battery |
| KR101641763B1 (ko) * | 2013-01-28 | 2016-07-21 | 주식회사 엘지화학 | 고전압 리튬 이차 전지 |
| TWI559597B (zh) * | 2013-10-31 | 2016-11-21 | Ｌｇ化學股份有限公司 | 凝膠聚合物電解質與含彼之電化學裝置 |
| JP6246682B2 (ja) * | 2014-09-01 | 2017-12-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| EP3206248B1 (en) * | 2014-10-31 | 2021-03-24 | LG Chem, Ltd. | Lithium sulfur battery and method for producing same |
| CN104409767B (zh) * | 2014-11-25 | 2017-05-24 | 上海动力储能电池系统工程技术有限公司 | 一种低温型锂离子二次电池 |
| KR101709697B1 (ko) | 2014-12-30 | 2017-02-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| KR101551757B1 (ko) | 2014-12-30 | 2015-09-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 다공성 내열층 조성물, 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지, 및 상기 분리막의 제조 방법 |
| KR101618681B1 (ko) | 2014-12-30 | 2016-05-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 다공성 내열층 조성물, 다공성 내열층을 포함하는 분리막, 상기 분리막을 이용한 전기 화학 전지, 및 상기 분리막의 제조 방법 |
| KR101648465B1 (ko) * | 2015-02-17 | 2016-08-16 | 주식회사 제낙스 | 겔 고분자 전해질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 전기화학 소자 |
| CN104681866B (zh) * | 2015-02-26 | 2017-03-01 | 广东烛光新能源科技有限公司 | 一种锂硫电池及其制备方法 |
| CN104733777A (zh) * | 2015-02-26 | 2015-06-24 | 广东烛光新能源科技有限公司 | 凝胶电解质及其含有该电解质的锂离子电池的制备方法 |
| CN105789695B (zh) * | 2016-05-17 | 2018-08-31 | 中国科学院化学研究所 | 一种复合聚合物电解质及其在电池负极保护中的应用 |
| GR20160100371A (el) * | 2016-07-05 | 2018-03-30 | Δημοκριτειο Πανεπιστημιο Θρακης-Δπθ | Επαναφορτιζομενο ηλεκτροχημικο κελι ιοντων λιθιου |
| KR102093972B1 (ko) * | 2017-06-26 | 2020-03-26 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지 |
| JP6984283B2 (ja) * | 2017-09-28 | 2021-12-17 | 日本ケミコン株式会社 | ゲル電解コンデンサ |
| US20190103627A1 (en) | 2017-10-04 | 2019-04-04 | Wildcat Discovery Technologies, Inc. | Solid electrolyte compositions |
| WO2019088733A1 (ko) * | 2017-11-03 | 2019-05-09 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
| KR102227811B1 (ko) * | 2017-11-03 | 2021-03-15 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
| CN109873196B (zh) * | 2017-12-01 | 2021-11-30 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 一种凝胶电解质及锂硫二次电池 |
| KR102287767B1 (ko) * | 2018-01-18 | 2021-08-10 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| CN110289392B (zh) * | 2018-03-19 | 2022-12-02 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种用于锂离子电池的聚合物电解质及聚合物电池 |
| KR102325037B1 (ko) * | 2018-04-27 | 2021-11-12 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 리튬 이차 전지 및 이의 제조방법 |
| CN108550835B (zh) * | 2018-06-01 | 2021-01-01 | 浙江大学山东工业技术研究院 | 一种磷酸铁锂/凝胶电解质复合正极材料及其制备方法和一种固态锂电池及其制备方法 |
| KR102598534B1 (ko) * | 2018-08-20 | 2023-11-03 | 현대자동차주식회사 | 리튬공기전지 및 그 제조방법 |
| CN110350243B (zh) * | 2019-07-30 | 2020-12-04 | 华中科技大学 | 一种聚合物电解质的原位制备方法及其应用 |
| CN111224156B (zh) * | 2020-03-09 | 2021-08-13 | 天津中电新能源研究院有限公司 | 一种半互穿网络阻燃凝胶电解质、锂离子电池及制备方法 |
| WO2021226120A1 (en) * | 2020-05-07 | 2021-11-11 | Zelos Energy Ltd. | Space configurable battery structures for electrode assemblies incorporating ion exchange materials |
| CN111653825B (zh) * | 2020-06-22 | 2022-07-12 | 武汉瑞科美新能源有限责任公司 | 一种凝胶聚合物电解质的制备方法 |
| CN112072174A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-11 | 中国地质大学（武汉） | 多孔聚合物电解质及制备方法、锂金属电池 |
| US11824156B2 (en) | 2020-11-06 | 2023-11-21 | Nano And Advanced Materials Institute Limited | Secondary lithium-ion batteries comprising in situ thermal curable solid composite electrolyte |
| WO2023013594A1 (ja) * | 2021-08-06 | 2023-02-09 | 東亞合成株式会社 | 電極用バインダー、電極合剤層形成用組成物、リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池 |
| CN113707936A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 河南省法恩莱特新能源科技有限公司 | 软包锂电池用凝胶聚合物电解质及其制备方法 |
| CN113964380A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-21 | 常州大学 | 一种可原位热聚合的自修复聚合物电解质及其制备方法 |
| CN117543075B (zh) * | 2024-01-10 | 2024-03-26 | 四川新能源汽车创新中心有限公司 | 固态电解质及其制备方法、锂电池及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1636298A (zh) * | 2001-09-25 | 2005-07-06 | 纳幕尔杜邦公司 | 接枝低聚物电解质 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5256504A (en) | 1991-09-13 | 1993-10-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Monaqueous electrolyte secondary batteries |
| US6013393A (en) | 1995-05-09 | 2000-01-11 | Ricoh Company, Ltd. | Ionic conductive polymer gel and lithium-ion battery using the same |
| JP2000149658A (ja) * | 1998-11-11 | 2000-05-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 高分子固体電解質及びそれを用いたリチウム二次電池 |
| US6645675B1 (en) * | 1999-09-02 | 2003-11-11 | Lithium Power Technologies, Inc. | Solid polymer electrolytes |
| KR100354455B1 (ko) * | 1999-11-30 | 2002-09-30 | 한국과학기술연구원 | 자외선 경화형 고분자 블렌드 전해질, 이의 제조방법 및이를 이용한 리튬고분자 전지 |
| JP4108981B2 (ja) * | 2000-05-19 | 2008-06-25 | コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー | ハイブリッド型高分子電解質、それを含むリチウム二次電池及びこれらの製造方法 |
| WO2002061874A1 (en) | 2001-01-31 | 2002-08-08 | Korea Institute Of Science And Technology | A multi-layered, uv-cured polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising the same |
| JP2003068137A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-07 | Nippon Kayaku Co Ltd | 高分子固体電解質用樹脂組成物、高分子固体電解質及びポリマー電池 |
| KR20030005255A (ko) | 2002-09-30 | 2003-01-17 | 한국과학기술연구원 | 다층 구조의 자외선 경화형 고분자 전해질 및 이를포함하는 리튬이차전지 |
| KR100529085B1 (ko) * | 2003-09-24 | 2005-11-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 고분자 전해질 조성물 및 이를 이용하여제조된 리튬 이차 전지 |
| KR100953544B1 (ko) * | 2004-01-02 | 2010-04-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 금속 합금계 음극, 이의 제조 방법 및이를 포함한 전지 |
| US7422826B2 (en) * | 2004-04-07 | 2008-09-09 | Greatbatch Ltd. | In situ thermal polymerization method for making gel polymer lithium ion rechargeable electrochemical cells |
| KR20060040289A (ko) | 2004-11-05 | 2006-05-10 | 주식회사 디지털텍 | 겔 형태의 고분자 전해질 및 이를 채용한 리튬 전지 |
| US7560194B2 (en) * | 2005-12-16 | 2009-07-14 | Industrial Technology Research Institute | High ionic conductivity gel polymer electrolyte for rechargeble polymber secondary battery |
-
2007
- 2007-12-17 JP JP2009542639A patent/JP5349324B2/ja active Active
- 2007-12-17 WO PCT/KR2007/006598 patent/WO2008075867A1/en active Application Filing
- 2007-12-17 EP EP07851568A patent/EP2108208B1/en active Active
- 2007-12-17 CN CNA2007800467318A patent/CN101563808A/zh active Pending
- 2007-12-17 KR KR20070132454A patent/KR101000171B1/ko active IP Right Grant
- 2007-12-17 US US12/519,835 patent/US9130242B2/en active Active
- 2007-12-17 CN CN201510468495.5A patent/CN105428708B/zh active Active
-
2013
- 2013-05-08 JP JP2013098404A patent/JP5735575B2/ja active Active
-
2015
- 2015-07-28 US US14/811,318 patent/US9837685B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1636298A (zh) * | 2001-09-25 | 2005-07-06 | 纳幕尔杜邦公司 | 接枝低聚物电解质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101000171B1 (ko) | 2010-12-10 |
| WO2008075867A1 (en) | 2008-06-26 |
| EP2108208B1 (en) | 2012-05-30 |
| EP2108208A4 (en) | 2010-10-27 |
| CN101563808A (zh) | 2009-10-21 |
| US9837685B2 (en) | 2017-12-05 |
| JP5349324B2 (ja) | 2013-11-20 |
| US20110256456A1 (en) | 2011-10-20 |
| US20160028113A1 (en) | 2016-01-28 |
| JP2010514134A (ja) | 2010-04-30 |
| KR20080058197A (ko) | 2008-06-25 |
| US9130242B2 (en) | 2015-09-08 |
| CN105428708A (zh) | 2016-03-23 |
| EP2108208A1 (en) | 2009-10-14 |
| JP5735575B2 (ja) | 2015-06-17 |
| JP2013175475A (ja) | 2013-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105428708B (zh) | 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置 | |
| KR100941300B1 (ko) | 겔 폴리머 전해질 및 이를 포함하는 전기화학소자 | |
| US7226697B2 (en) | Electricity storage device | |
| CN108028424B (zh) | 用于凝胶聚合物电解质的组合物和凝胶聚合物电解质 | |
| KR20160040113A (ko) | 겔 폴리머 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 | |
| US9882239B2 (en) | Composition for gel polymer electrolyte and lithium secondary battery including the same | |
| CN114335716A (zh) | 一种具有多层结构电解质的原位聚合固态电池及其制备方法 | |
| KR20190012123A (ko) | 이차전지용 고분자 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 | |
| US20040043298A1 (en) | Polymer electrolyte and lithium battery using the same | |
| US10297860B2 (en) | Lithium secondary battery | |
| KR100558843B1 (ko) | 리튬 전지 및 그의 제조방법 | |
| KR20210127185A (ko) | 조성물, 정극용 슬러리 및 전지 | |
| KR20190029443A (ko) | 이차전지용 고분자 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 | |
| TW201444160A (zh) | 鋰二次電池 | |
| TWI689124B (zh) | 使用自由基聚合物之電極及二次電池 | |
| KR101179397B1 (ko) | 비수 전해액 및 이를 포함하는 전기화학소자 | |
| JP4288863B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2002158037A5 (zh) | ||
| CN111373572B (zh) | 用于锂二次电池的隔板和包括该隔板的锂二次电池 | |
| CN117280512A (zh) | 凝胶聚合物电解质二次电池的制造方法及由此得到的凝胶聚合物电解质二次电池 | |
| CN116670882A (zh) | 凝胶聚合物电解质二次电池的制造方法及由此获得的凝胶聚合物电解质二次电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211223 Address after: Seoul, South Kerean Patentee after: LG Energy Solution,Ltd. Address before: Seoul, South Kerean Patentee before: LG CHEM, Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |