JP2015173017A - polymer electrolyte composition - Google Patents

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Yusuke Nakajima
勇輔 中嶋
康裕 進藤
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康裕 進藤
直城 前尾
Naoki Maeo
直城 前尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer electrolyte composition which enables formation of a protective film capable of making high ion conductivity at ordinary temperature compatible with cycle life characteristics of a battery on the surface of lithium metal.SOLUTION: A polymer electrolyte composition comprises (A) a cross-linked body of a polymer having a polyether chain (a1), (B) a linear polymer having a polyether chain (b1) and (C) a lithium salt. The number average molecular weight of (a1) is 100-5,000; the number average molecular weight of (b1) is 500-5,000; and the total content of the polyether chains in (A) and (B) is 40-99 wt.% with respect to the total weight of (A) and (B).

Description

本発明は、ポリマー電解質組成物に関する。   The present invention relates to a polymer electrolyte composition.

近年、パーソナルコンピュータ及び携帯電話などのポータブル機器の開発に伴い、その電源としての電池の需要が増大している。上記のような用途に用いられる電池には、常温使用が求められると同時に、高いエネルギー密度と優れたサイクル特性が要望される。   In recent years, with the development of portable devices such as personal computers and mobile phones, the demand for batteries as power sources has increased. A battery used for the above applications is required to be used at room temperature, and at the same time, a high energy density and excellent cycle characteristics are required.

上記要望に対して、リチウム金属電池は、密度が0.54g/cm3と低く、標準還元電位度も−3.045Vと非常に低いリチウムを負極に用いるため高容量化が可能であり、次世代二次電池として実用化に向けた研究が進められている。 In response to the above demand, the lithium metal battery has a low density of 0.54 g / cm 3 and a standard reduction potential of −3.045 V, which is very low, so that the capacity can be increased. Research for practical application as a generation secondary battery is underway.

しかしながら、負極活物質として反応性が非常に高いリチウム金属を用いるため、リチウム金属と反応しない適切な電解質を選択できなかった場合、充放電時にリチウム金属のデンドライト(樹枝状晶)が発生してサイクル寿命特性を低下させる問題点がある。   However, since lithium metal with very high reactivity is used as the negative electrode active material, if an appropriate electrolyte that does not react with lithium metal cannot be selected, lithium metal dendrites (dendrites) are generated during charging and discharging. There is a problem of deteriorating the life characteristics.

従来、上記のようなサイクル寿命特性の低下を抑制する方法として、リチウム金属の表面にポリマー電解質を用いて前処理層及び保護層(以下、保護膜という)を形成する技術が開示されている(例えば特許文献1〜3)。
しかしながら、特許文献1及び2のように高分子架橋体中に可塑剤としてポリエーテル骨格含有低分子を含む場合、電解液へ低分子可塑剤が溶出し、サイクル寿命特性が低下する問題がある。また、特許文献3のようにポリエーテルの直鎖状高分子を高分子架橋体中に含む場合、ポリエーテル鎖の結晶化により常温でのイオン伝導性が低下する問題がある。
そこで、リチウム負極表面に形成する保護膜として、常温での高イオン伝導性と電池のサイクル寿命特性とが両立できるものが望まれている。
Conventionally, a technique for forming a pretreatment layer and a protective layer (hereinafter referred to as a protective film) using a polymer electrolyte on the surface of lithium metal has been disclosed as a method for suppressing the deterioration of the cycle life characteristics as described above ( For example, Patent Documents 1 to 3).
However, as in Patent Documents 1 and 2, when a polymer skeleton-containing low molecule is contained as a plasticizer in the crosslinked polymer, there is a problem that the low molecular plasticizer is eluted into the electrolytic solution and the cycle life characteristics are deteriorated. Moreover, when the linear polymer of polyether is included in the polymer cross-linked body as in Patent Document 3, there is a problem that ion conductivity at room temperature decreases due to crystallization of the polyether chain.
Therefore, a protective film formed on the surface of the lithium negative electrode is desired that can achieve both high ion conductivity at room temperature and cycle life characteristics of the battery.

米国特許出願公開第2002/0012846号明細書US Patent Application Publication No. 2002/0012846 特開2005−071998号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-071998 特開2005−142156号公報JP 2005-142156 A

本発明は、リチウム金属の表面に、常温での高イオン伝導性及び電池のサイクル寿命特性が両立できる保護膜を形成することができるポリマー電解質組成物及びポリマー電解質組成物の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a polymer electrolyte composition and a method for producing the polymer electrolyte composition capable of forming a protective film capable of achieving both high ion conductivity at room temperature and cycle life characteristics of a battery on the surface of lithium metal. With the goal.

本発明は、ポリエーテル鎖(a1)を有する高分子架橋体(A)、ポリエーテル鎖(b1)を有する直鎖状高分子(B)及びリチウム塩(C)を含有するポリマー電解質組成物であって、(a1)の数平均分子量が100〜5,000であり、(b1)の数平均分子量が500〜5,000であり、(A)及び(B)中のポリエーテル鎖の合計含有量が(A)及び(B)の合計重量を基準として40〜99重量%であるポリマー電解質組成物;ポリマー電解質組成物の製造方法であって、直鎖状高分子(B)及び下記ポリエーテル鎖(a1)を有する化合物(d)を含むモノマー溶液(X)中で(d)を重合して高分子架橋体(A)を製造する工程を含むポリマー電解質組成物の製造方法である。
(a1)を有する化合物(d):2個以上の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d1)及び/又は2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d2)。
The present invention provides a polymer electrolyte composition comprising a crosslinked polymer (A) having a polyether chain (a1), a linear polymer (B) having a polyether chain (b1), and a lithium salt (C). The number average molecular weight of (a1) is 100 to 5,000, the number average molecular weight of (b1) is 500 to 5,000, and the total content of the polyether chains in (A) and (B) A polymer electrolyte composition whose amount is 40 to 99% by weight based on the total weight of (A) and (B); a method for producing a polymer electrolyte composition, wherein the linear polymer (B) and the following polyether It is a method for producing a polymer electrolyte composition comprising a step of polymerizing (d) in a monomer solution (X) containing a compound (d) having a chain (a1) to produce a crosslinked polymer (A).
Compound (d) having (a1): (meth) acrylate compound (d1) having two or more (meth) acrylate groups and / or epoxy compound (d2) having two or more epoxy groups.

本発明のポリマー電解質組成物は、リチウム金属の表面に、常温での高イオン伝導性及びリサイクル寿命特性に優れる保護層を形成することができる。
また、本発明のポリマー電解質組成物の製造方法は、常温での高イオン伝導性及びリサイクル寿命特性に優れる保護層を形成することができるポリマー電解質組成物を得ることができる。
The polymer electrolyte composition of the present invention can form a protective layer excellent in high ion conductivity and recycle life characteristics at room temperature on the surface of lithium metal.
Moreover, the manufacturing method of the polymer electrolyte composition of this invention can obtain the polymer electrolyte composition which can form the protective layer which is excellent in the high ion conductivity in normal temperature, and a recycle life characteristic.

リチウム金属二次電池の一例の断面構造を表したものである。2 illustrates a cross-sectional structure of an example of a lithium metal secondary battery.

本発明のポリマー電解質組成物は、ポリエーテル鎖(a1)を有する高分子架橋体(A)、ポリエーテル鎖(b1)を有する直鎖状高分子(B)及びリチウム塩(C)を含有するポリマー電解質組成物であって、ポリエーテル鎖(a1)の数平均分子量(以下、Mnと略記することがある)が100〜5,000であり、ポリエーテル鎖(b1)のMnが500〜5,000であり、(A)及び(B)中のポリエーテル鎖の合計含有量が(A)及び(B)の合計重量を基準として40〜99重量%であるものである。   The polymer electrolyte composition of the present invention contains a crosslinked polymer (A) having a polyether chain (a1), a linear polymer (B) having a polyether chain (b1), and a lithium salt (C). A polymer electrolyte composition, wherein the polyether chain (a1) has a number average molecular weight (hereinafter sometimes abbreviated as Mn) of 100 to 5,000, and the polyether chain (b1) has an Mn of 500 to 5 And the total content of polyether chains in (A) and (B) is 40 to 99% by weight based on the total weight of (A) and (B).

高分子架橋体(A)において、ポリエーテル鎖(a1)としては、炭素数2〜4のアルキレンオキサイドが重合したもの[{−(O−R)n−}で表され、Rは炭素数2〜4のアルキル基、nは3〜120の数であり、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表しており、整数であるとは限らない]が含まれる。
アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド(以下、EOと略記することがある)、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイド等が挙げられる。
(a1)は、アルキレンオキサイド1種を用いたものでもよく、2種以上を併用したものでもよい。
2種以上を併用する場合、結合形式は、ブロック結合及びランダム結合のいずれでもよい。
(a1)としては、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレン鎖等が挙げられる。
ポリエーテル鎖(a1)としては、イオン伝導性及び電池のサイクル寿命の観点から、ポリオキシエチレン鎖が好ましい。
In the crosslinked polymer (A), the polyether chain (a1) is represented by polymerized alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms [{-(O—R) n —}, where R is 2 carbon atoms. -4 alkyl groups, n is a number from 3 to 120, and represents the average number of moles added of the oxyalkylene group, and is not necessarily an integer].
Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide (hereinafter sometimes abbreviated as EO), propylene oxide, butylene oxide, and the like.
(A1) may be one using an alkylene oxide or a combination of two or more.
When two or more types are used in combination, the coupling type may be either block coupling or random coupling.
Examples of (a1) include a polyoxyethylene chain, a polyoxypropylene chain and a polyoxyethylene polyoxypropylene chain.
The polyether chain (a1) is preferably a polyoxyethylene chain from the viewpoint of ion conductivity and battery cycle life.

高分子架橋体(A)は、ポリエーテル鎖(a1)を有するものであり、(a1)を有する化合物(d)を必須構成単量体とするものが含まれる。
化合物(d)としては、2個以上の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d1)及び/又は2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d2)が含まれる。
The polymer crosslinked body (A) has a polyether chain (a1) and includes a compound (d) having (a1) as an essential constituent monomer.
The compound (d) includes a (meth) acrylate compound (d1) having two or more (meth) acrylate groups and / or an epoxy compound (d2) having two or more epoxy groups.

(d1)としては、ポリエーテル鎖(a1)を有し、2〜6個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物が含まれ、2個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d12)、3個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d13)、4個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d14)、5個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d15)及び6個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d16)が含まれる。   (D1) includes a (meth) acrylate compound having a polyether chain (a1), 2 to 6 (meth) acrylate groups, and 2 (meth) acrylate groups. Acrylate compound (d12), (meth) acrylate compound (d13) having 3 (meth) acrylate groups, (meth) acrylate compound (d14) having 4 (meth) acrylate groups, 5 (meth) A (meth) acrylate compound (d15) having an acrylate group and a (meth) acrylate compound (d16) having six (meth) acrylate groups are included.

2個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d12)としては、ポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル{ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート及びポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等}、芳香族ジオールアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリル酸ジエステル{エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート等}、アルキルの炭素数が5〜22のアルキレンジオールアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリル酸ジエステル{エトキシ化−1、10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化−1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化−1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化−1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化−1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート及びプロポキシ化−1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート等}等が挙げられる。
(d12)のうち、保護膜の膜強度とイオン伝導性を両立させる観点から、ポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル及び芳香族ジオールアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリル酸ジエステルが好ましく、さらに好ましくはポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート及びエトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートである。
As the (meth) acrylate compound (d12) having two (meth) acrylate groups, polyalkylene glycol (meth) acrylic acid diester {polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate and polytetra Methylene glycol di (meth) acrylate etc.}, aromatic diol alkylene oxide adduct (meth) acrylic acid diester {ethoxylated bisphenol A di (meth) acrylate, propoxylated ethoxylated bisphenol A di (meth) acrylate, propoxylated bisphenol A di (meth) acrylate, etc.], (meth) acrylic acid diester of an alkylene diol alkylene oxide adduct having 5 to 22 carbon atoms of alkyl {ethoxylation-1, 10-decandio Rudi (meth) acrylate, propoxylated-1,10-decandiol di (meth) acrylate, ethoxylated-1,6-hexanediol di (meth) acrylate, propoxylated-1,6-hexanediol di (meth) acrylate , Ethoxylated-1,9-nonanediol di (meth) acrylate, propoxylated-1,9-nonanediol di (meth) acrylate, etc.}.
Among (d12), from the viewpoint of making the film strength and ionic conductivity of the protective film compatible, (meth) acrylic acid diester of polyalkylene glycol and (meth) acrylic acid diester of aromatic diol alkylene oxide adduct are preferable. Polyethylene glycol di (meth) acrylate and ethoxylated bisphenol A di (meth) acrylate are preferred.

3個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d13)としては、3価以上の脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリル酸トリエステル{エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化−1,2,4−ブタントリオールトリ(メタ)アクリレート及びプロポキシ化−1,2,4−ブタントリオールトリ(メタ)アクリレート等}、3価以上の芳香族アルコールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリル酸トリエステル{エトキシ化ヒドロキシキノールトリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ヒドロキシキノールトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化フロログルシノールトリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化フロログルシノールトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化ピロガロールトリ(メタ)アクリレート及びプロポキシ化ピロガロールトリ(メタ)アクリレート等}並びにエトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   The (meth) acrylate compound (d13) having three (meth) acrylate groups is a (meth) acrylic acid triester of an alkylene oxide adduct of a trivalent or higher aliphatic alcohol {ethoxylated glycerin tri (meth) acrylate. , Propoxylated glycerin tri (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tri (meth) acrylate, propoxylated pentaerythritol tri (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri (meth) Acrylate, ethoxylated-1,2,4-butanetriol tri (meth) acrylate and propoxylated-1,2,4-butanetriol tri (meth) acrylate, etc.} of trivalent or higher aromatic alcohol (Meth) acrylic acid triester of xylene oxide adduct {ethoxylated hydroxyquinol tri (meth) acrylate, propoxylated hydroxyquinol tri (meth) acrylate, ethoxylated phloroglucinol tri (meth) acrylate, propoxylated phloroglucinol tri (Meth) acrylate, ethoxylated pyrogallol tri (meth) acrylate, propoxylated pyrogallol tri (meth) acrylate, etc.} and ethoxylated isocyanuric acid tri (meth) acrylate.

4個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d14)としては、4価以上のアルコールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリル酸テトラエステル{エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート及びエトキシ化ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等}等が挙げられる。   As the (meth) acrylate compound (d14) having four (meth) acrylate groups, a (meth) acrylic acid tetraester of an alkylene oxide adduct of a tetravalent or higher valent alcohol {ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate and Ethoxylated ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate and the like} and the like.

5個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d15)としては、5価以上のアルコールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリル酸ペンタエステル{エトキシ化ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   As the (meth) acrylate compound (d15) having 5 (meth) acrylate groups, (meth) acrylic acid pentaester of ethoxylated dipentaerythritol penta (meth) acrylate of an alkylene oxide adduct of pentavalent or higher valent alcohol Etc.

6個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d16)としては、6価以上のアルコールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリル酸ヘキサエステル{エトキシ化ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   As the (meth) acrylate compound (d16) having 6 (meth) acrylate groups, (meth) acrylic acid hexaester of an alkylene oxide adduct of 6 or more valent alcohol {ethoxylated dipentaerythritol hexa (meth) acrylate Etc.

(d2)としては、ポリエーテル鎖(a1)を有し、2〜6個のエポキシ基を有するエポキシ化合物が含まれ、2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d22)、3個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d23)、4個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d24)、5個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d25)及び6個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d26)が含まれる。   (D2) includes an epoxy compound having a polyether chain (a1) and having 2 to 6 epoxy groups, including an epoxy compound (d22) having 2 epoxy groups and 3 epoxy groups. The epoxy compound (d23), the epoxy compound (d24) which has 4 epoxy groups, the epoxy compound (d25) which has 5 epoxy groups, and the epoxy compound (d26) which has 6 epoxy groups are included.

2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d22)としては、ポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル{ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル及びポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル等}、芳香族ジオールアルキレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル{エトキシ化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジグリシジルエーテル及びプロポキシ化ビスフェノールAジグリシジルエーテル等}、アルキルの炭素数が5〜22のアルキレンジオールのアルキレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル付加物{エトキシ化−1、10−デカンジオールジグリシジルエーテル、プロポキシ化−1,10−デカンジオールジグリシジルエーテル、エトキシ化−1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、プロポキシ化−1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エトキシ化−1,9−ノナンジオールジグリシジルエーテル及びプロポキシ化−1,9−ノナンジオールジグリシジルエーテル等}等が挙げられる。   Examples of the epoxy compound having two epoxy groups (d22) include polyalkylene glycol diglycidyl ether {polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, polytetramethylene glycol diglycidyl ether, etc.}, aromatic diol alkylene oxide Addition diglycidyl ether {ethoxylated bisphenol A diglycidyl ether, propoxylated ethoxylated bisphenol A diglycidyl ether, propoxylated bisphenol A diglycidyl ether, etc.}, alkylene oxide addition of alkylene diol having 5 to 22 carbon atoms in alkyl Diglycidyl ether adduct {ethoxylated-1, 10-decandiol diglycidyl ether, propoxylated-1,10- Candiol diglycidyl ether, ethoxylated-1,6-hexanediol diglycidyl ether, propoxylated-1,6-hexanediol diglycidyl ether, ethoxylated-1,9-nonanediol diglycidyl ether and propoxylated-1, 9-nonanediol diglycidyl ether, etc.}.

3個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d23)としては、3価以上の脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物のトリグリシジルエーテル{エトキシ化グリセリントリグリシジルエーテル、プロポキシ化グリセリントリグリシジルエーテル、エトキシ化ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、プロポキシ化ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、エトキシ化トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、プロポキシ化トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、エトキシ化−1,2,4−ブタントリオールトリグリシジルエーテル及びプロポキシ化−1,2,4−ブタントリオールトリグリシジルエーテル等}、3価以上の芳香族アルコールのアルキレンオキサイド付加物のトリグリシジルエーテル{エトキシ化ヒドロキシキノールトリグリシジルエーテル、プロポキシ化ヒドロキシキノールトリグリシジルエーテル、エトキシ化フロログルシノールトリグリシジルエーテル、プロポキシ化フロログルシノールトリグリシジルエーテル、エトキシ化ピロガロールトリグリシジルエーテル、プロポキシ化ピロガロールトリグリシジルエーテル等}並びにエトキシ化イソシアヌル酸トリグリシジルエーテル等が挙げられる。   As the epoxy compound (d23) having three epoxy groups, triglycidyl ether of an alkylene oxide adduct of a trihydric or higher aliphatic alcohol {ethoxylated glycerin triglycidyl ether, propoxylated glycerin triglycidyl ether, ethoxylated pentaerythritol Triglycidyl ether, propoxylated pentaerythritol triglycidyl ether, ethoxylated trimethylolpropane triglycidyl ether, propoxylated trimethylolpropane triglycidyl ether, ethoxylated-1,2,4-butanetriol triglycidyl ether and propoxylated-1, 2,4-butanetriol triglycidyl ether, etc.} triglycidyl ether of alkylene oxide adduct of trivalent or higher aromatic alcohol Ethoxylated hydroxyquinol triglycidyl ether, propoxylated hydroxyquinol triglycidyl ether, ethoxylated phloroglucinol triglycidyl ether, propoxylated phloroglucinol triglycidyl ether, ethoxylated pyrogallol triglycidyl ether, propoxylated pyrogallol triglycidyl ether and the like} and And ethoxylated isocyanuric acid triglycidyl ether.

4個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d24)としては、4価以上のアルコールのアルキレンオキサイド付加物のテトラグリシジルエーテル{エトキシ化ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル及びエトキシ化ジトリメチロールプロパンテトラグリシジルエーテル等}等が挙げられる。   Examples of the epoxy compound (d24) having four epoxy groups include tetraglycidyl ethers of alkylene oxide adducts of tetravalent or higher valent alcohols such as ethoxylated pentaerythritol tetraglycidyl ether and ethoxylated ditrimethylolpropane tetraglycidyl ether. Can be mentioned.

5個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d25)としては、5価以上のアルコールのアルキレンオキサイド付加物のペンタグリシジルエーテル{エトキシ化ジペンタエリスリトールペンタグリシジルエーテル等}等が挙げられる。   Examples of the epoxy compound (d25) having five epoxy groups include pentaglycidyl ethers {e.g., ethoxylated dipentaerythritol pentaglycidyl ethers) of alkylene oxide adducts of five or more valent alcohols.

6個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d26)としては、6価以上のアルコールのアルキレンオキサイド付加物のヘキサグリシジルエーテル{エトキシ化ジペンタエリスリトールヘキサグリシジルエーテル等}等が挙げられる。   Examples of the epoxy compound (d26) having 6 epoxy groups include hexaglycidyl ether {eg, ethoxylated dipentaerythritol hexaglycidyl ether) of an alkylene oxide adduct of hexavalent or higher alcohol.

高分子架橋体(A)としては、保護膜の膜強度とイオン伝導性を両立させる観点から、必須構成単量体として2個以上の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d1)及び/又は2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d2)を必須構成単量体とするものが好ましく、さらに好ましくは2個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d12)、3個の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d13)、2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d22)及び3個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d23)からなる群より選ばれる少なくとも1種を必須構成単量体とするものである。
である。
(A)は化合物(d)を1種用いたものでも良く、2種以上を併用したものでもよい。
The crosslinked polymer (A) is a (meth) acrylate compound (d1) having two or more (meth) acrylate groups as essential constituent monomers from the viewpoint of achieving both the strength of the protective film and the ion conductivity. And / or an epoxy compound (d2) having two or more epoxy groups is preferably an essential constituent monomer, more preferably a (meth) acrylate compound (d12) having two (meth) acrylate groups, Selected from the group consisting of a (meth) acrylate compound having three (meth) acrylate groups (d13), an epoxy compound having two epoxy groups (d22), and an epoxy compound having three epoxy groups (d23) At least one kind is an essential constituent monomer.
It is.
(A) may be a compound using one type of compound (d) or a combination of two or more types.

高分子架橋体(A)は、上記化合物(d)以外に、その他の単量体(e)を構成単量体としてもよい。
(e)としては、単官能(メタ)アクリレート(e1)、ポリエーテル鎖(a1)を有しない2個以上の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート(e2)、単官能エポキシ化合物(e3)及びポリエーテル鎖(a1)を有しない2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(e4)が含まれる。
In addition to the compound (d), the polymer crosslinked body (A) may contain another monomer (e) as a constituent monomer.
(E) includes monofunctional (meth) acrylate (e1), (meth) acrylate (e2) having two or more (meth) acrylate groups not having polyether chain (a1), monofunctional epoxy compound (e3) ) And an epoxy compound (e4) having two or more epoxy groups not having a polyether chain (a1).

(e1)としては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、エトキシ変性クレゾール(メタ)アクリート、プロポキシ変性クレゾール(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールベンゾエート(メタ)アクリレート、カルバゾール(ポリ)エトキシ(メタ)アクリレート、カルバゾール(ポリ)プロポキシ(メタ)アクリレート、(ポリ)カプロラクトン変性カルバゾール(メタ)アクリレート、ビナフトール(メタ)アクリレート、ビナフトール(ポリ)エトキシ(メタ)アクリレート、ビナフトール(ポリ)プロポキシ(メタ)アクリレート、(ポリ)カプロラクトン変性ビナフトール(メタ)アクリレート等の複素環を有する(メタ)アクリレート、イミド環構造を有するイミド(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート及びポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリレート等が挙げられる。   (E1) is an alicyclic group such as isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, etc. (Meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, caprolactone modified tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, ethoxy modified cresol (meth) acrylate, propoxy modified cresol (meth) acrylate, neopentyl glycol benzoate (meth) acrylate, carbazole ( Poly) ethoxy (meth) acrylate, carbazole (poly) propoxy (meth) acrylate, (poly) caprolactone modified carbazole (meth) acrylate, binaphth (Meth) acrylate, binaphthol (poly) ethoxy (meth) acrylate, binaphthol (poly) propoxy (meth) acrylate, (poly) caprolactone modified binaphthol (meth) acrylate and other (meth) acrylates and imide rings Imide (meth) acrylate having a structure, butanediol mono (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) ) Acrylate, dipropylene glycol (meth) acrylate and other hydroxyl group-containing (meth) acrylates, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, caprolactone (meth) Acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2- (Meth) acrylates having an alkyl group such as ethylhexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, isomyristyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, 2 -Multivalent alcohols such as ethylhexyl carbitol (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate and polypropylene glycol (meth) acrylate Examples include (meth) acrylates of coal.

(e2)としては、ヒドロピバルアルデヒド変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリエトキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリプロポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFポリエトキシジ(メタ)アクリレート、ヘキサヒドロフタル酸ジ(メタ)アクリレート、ビナフトールポリエトキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノキシ(ポリ)ポリエトキシフルオレン等の芳香環を有する(メタ)アクリレート、ビナフトールジ(メタ)アクリレート、ジアクリル化イソシアヌレート等のイソシアネートのアクリル化物、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート及び1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   (E2) includes hydropivalaldehyde-modified trimethylolpropane di (meth) acrylate, bisphenol A polyethoxydi (meth) acrylate, bisphenol A polypropoxydi (meth) acrylate, bisphenol F polyethoxydi (meth) acrylate, hexahydrophthalic acid Acrylic isocyanates such as di (meth) acrylate, binaphthol polyethoxydi (meth) acrylate, bisphenoxy (poly) polyethoxyfluorene and other aromatic rings (meth) acrylate, binaphthol di (meth) acrylate, diacrylated isocyanurate 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, etc. It is below.

(e3)としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、p−tert―ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブタジエンモノオキサイド、1,2−エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3−メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド及び3−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。   Examples of (e3) include phenyl glycidyl ether, p-tert-butylphenyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, 1,2-butylene oxide, 1,3-butadiene monooxide, 1,2-epoxydodecane, epichlorohydrin, 1,2-epoxydecane, styrene oxide, cyclohexene oxide, 3-methacryloyloxymethylcyclohexene oxide, 3-acryloyloxymethylcyclohexene oxide, and 3-vinylcyclohexene oxide .

(e4)としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンオキサイド、4−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル−3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、1,1,3−テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、1,2,7,8−ジエポキシオクタン及び1,2,5,6−ジエポキシシクロオクタン等が挙げられる。   Examples of (e4) include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, epoxy novolac resin, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, 2 -(3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-meta-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, vinylcyclohexene oxide, 4-vinylepoxycyclohexane, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexyl-3 ′, 4′-epoxy-6′-methylcyclohexanecarboxylate, methyle Bis (3,4-epoxycyclohexane), dicyclopentadiene diepoxide, ethylene glycol di (3,4-epoxycyclohexylmethyl) ether, ethylene bis (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), dioctyl epoxyhexahydrophthalate, Epoxy hexahydrophthalic acid di-2-ethylhexyl, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene Glycol diglycidyl ethers, 1,1,3-tetradecadiene dioxide, limonene dioxide, 1,2,7,8-diepoxyoctane and 1,2,5,6-diepoxy cyclooctane, and the like.

高分子架橋体(A)を構成する単量体のうち、化合物(d)の含有量は、保護膜の膜強度の観点から、50〜100重量%が好ましく、さらに好ましくは80〜100重量%である。
(A)を構成する単量体のうち、(e)の含有量は、保護膜の膜強度の観点から、0〜50重量%が好ましく、さらに好ましくは0〜20重量%である。
Among the monomers constituting the crosslinked polymer (A), the content of the compound (d) is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 80 to 100% by weight, from the viewpoint of the film strength of the protective film. It is.
Among the monomers constituting (A), the content of (e) is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 20% by weight, from the viewpoint of the film strength of the protective film.

高分子架橋体(A)において、ポリエーテル鎖(a1)のMnは、100〜5,000であるが、保護膜の膜強度とイオン伝導性とを両立させる観点及び電池のサイクル寿命の観点から、500〜4,000が好ましく、さらに好ましくは500〜3,000である。
ポリエーテル鎖(a1)のMnが100以上であることで、電池のサイクル寿命特性が高くなり、5,000以下であることで、常温での保護膜のイオン伝導性を高くすることができる。
In the crosslinked polymer (A), the Mn of the polyether chain (a1) is 100 to 5,000, but from the viewpoint of balancing the film strength and ion conductivity of the protective film and from the viewpoint of the cycle life of the battery. 500 to 4,000, more preferably 500 to 3,000.
When the Mn of the polyether chain (a1) is 100 or more, the cycle life characteristics of the battery are improved, and when it is 5,000 or less, the ion conductivity of the protective film at room temperature can be increased.

高分子架橋体(A)中のポリエーテル鎖(a1)の含有量は、保護膜の膜強度とイオン伝導性を両立させる観点から、20〜80が好ましく、さらに好ましくは40〜80重量%である。
なお、(A)中の(a1)の含有量は、固体NMRによって求めることができる。また、(A)の製造に使用した(d)中のポリエーテル鎖(a1)の含有量及び使用した(d)の割合から算出することができる。また、(d)中のポリエーテル鎖(a1)の含有量は、1H−NMRによって求めることができる。
The content of the polyether chain (a1) in the polymer crosslinked body (A) is preferably 20 to 80, more preferably 40 to 80% by weight from the viewpoint of achieving both the film strength and the ionic conductivity of the protective film. is there.
The content of (a1) in (A) can be determined by solid state NMR. Moreover, it is computable from content of the polyether chain | strand (a1) in (d) used for manufacture of (A), and the ratio of (d) used. Moreover, content of the polyether chain | strand (a1) in (d) can be calculated | required by < 1 > H-NMR.

高分子架橋体(A)の架橋間分子量は、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、300〜6,000g/molが好ましく、さらに好ましくは1,500〜4,000g/molである。
架橋間分子量とは、(A)を構成する単量体の数平均分子量を平均官能基数で割った値を表すものであり、(A)を製造する際の単量体のモル数、数平均分子量及び平均官能基数から、下記数式(1)によって求める。
架橋間分子量=Σ(各構成単量体のモル数×各構成単量体の数平均分子量)/Σ〔{(各構成単量体の平均官能基数−1)×2}×各構成単量体のモル数〕 (1)
The molecular weight between crosslinks of the crosslinked polymer (A) is preferably from 300 to 6,000 g / mol, more preferably from 1,500 to 4,000 g / mol, from the viewpoint of achieving both ionic conductivity and film strength of the protective film. mol.
The molecular weight between crosslinks represents a value obtained by dividing the number average molecular weight of the monomer constituting (A) by the average number of functional groups, and the number of moles of monomer in producing (A), the number average. It calculates | requires by following numerical formula (1) from molecular weight and average functional group number.
Molecular weight between crosslinks = Σ (number of moles of each constituent monomer × number average molecular weight of each constituent monomer) / Σ [{(average number of functional groups of each constituent monomer−1) × 2} × each constituent single amount Number of moles of body] (1)

高分子架橋体(A)は、例えば、化合物(d)及び必要により単量体(e)を用いて、(メタ)アクリレート及び/又はエポキシ化合物を重合させる通常の方法を用いて製造することができる。   The polymer crosslinked body (A) can be produced, for example, by using a normal method of polymerizing a (meth) acrylate and / or an epoxy compound using the compound (d) and, if necessary, the monomer (e). it can.

本発明において直鎖状高分子(B)は、ポリエーテル鎖(b1)を有するものである。電解液中への低溶出性とイオン伝導性を両立させる観点から、ポリオレフィンブロック(f1)、ポリエステルブロック(f2)、ポリアミドブロック(f3)、ポリイミドブロック(f4)、ポリウレタンブロック(f5)及びポリカーボネートブロック(f6)からなる群より選ばれる少なくとも1種のブロック(f)とを有し、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合及びイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を介してポリエーテル鎖(b1)を有するブロックとポリオレフィンブロック(f1)、ポリエステルブロック(f2)、ポリアミドブロック(f3)、ポリイミドブロック(f4)、ポリウレタンブロック(f5)及びポリカーボネートブロック(f6)からなる群より選ばれる少なくとも1種のブロック(f)とを結合した構造を有する高分子(B1)であることが好ましい。   In the present invention, the linear polymer (B) has a polyether chain (b1). Polyolefin block (f1), polyester block (f2), polyamide block (f3), polyimide block (f4), polyurethane block (f5) and polycarbonate block from the viewpoint of achieving both low elution in the electrolyte and ion conductivity A polyether chain having at least one block (f) selected from the group consisting of (f6) and at least one bond selected from the group consisting of an ester bond, a urethane bond, an amide bond and an imide bond A block having (b1) and at least one selected from the group consisting of polyolefin block (f1), polyester block (f2), polyamide block (f3), polyimide block (f4), polyurethane block (f5) and polycarbonate block (f6) Seed bro Is preferably a click (f) a polymer having a structure combining the (B1).

ポリエーテル鎖(b1)としては、炭素数2〜5のアルキレンオキサイドが重合したものが含まれる。
アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイド等が挙げられる。
(b1)は、アルキレンオキサイド1種を用いたものでもよく、2種以上を併用したものでもよい。
2種以上を併用する場合、結合形式は、ブロック結合及びランダム結合のいずれでもよい。
(b1)としては、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレン鎖等が挙げられる。
ポリエーテル鎖(b1)としては、保護膜のイオン伝導性の観点から、ポリオキシエチレン鎖が好ましい。
Examples of the polyether chain (b1) include those obtained by polymerization of alkylene oxides having 2 to 5 carbon atoms.
Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and the like.
(B1) may be one using an alkylene oxide, or may be a combination of two or more.
When two or more types are used in combination, the coupling type may be either block coupling or random coupling.
Examples of (b1) include a polyoxyethylene chain, a polyoxypropylene chain, and a polyoxyethylene polyoxypropylene chain.
The polyether chain (b1) is preferably a polyoxyethylene chain from the viewpoint of ion conductivity of the protective film.

直鎖状高分子(B)において、ポリエーテル鎖(b1)のMnは、500〜5,000であるが、保護膜のイオン伝導性及び電池のサイクル寿命の観点から、1,000〜4,000が好ましく、さらに好ましくは1,500〜3,500である。
ポリエーテル鎖(b1)のMnが500以上であることで、電池のサイクル寿命特性が高くなり、5,000以下であることで、常温での保護膜のイオン伝導性を高くすることができる。
In the linear polymer (B), the Mn of the polyether chain (b1) is 500 to 5,000, but from the viewpoint of ion conductivity of the protective film and cycle life of the battery, 1,000 to 4, 000 is preferable, and more preferably 1,500 to 3,500.
When the Mn of the polyether chain (b1) is 500 or more, the cycle life characteristics of the battery are improved, and when it is 5,000 or less, the ionic conductivity of the protective film at room temperature can be increased.

直鎖状高分子(B)中のポリエーテル鎖(b1)の含有量は、保護膜のイオン伝導性の観点から、(B)の重量を基準として、30〜99重量%が好ましく、さらに好ましくは50〜99重量%である。
なお、(B)中の(b1)の含有量は、1H−NMRによって求めることができる。
The content of the polyether chain (b1) in the linear polymer (B) is preferably 30 to 99% by weight, more preferably, based on the weight of (B), from the viewpoint of ion conductivity of the protective film. Is 50 to 99% by weight.
The content of (b1) in (B) can be determined by 1 H-NMR.

ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックとしては、ヒドロキシル基をポリマーの両末端に有するポリアルキレングリコール(b11)、ヒドロキシル基を片末端に有しもう一方の末端にアミノ基を有するポリアルキレングリコールアミン(b12)及びアミノ基をポリマーの両末端に有するポリアルキレングリコールジアミン(b13)等が挙げられる。   As a block having a polyether chain (b1), a polyalkylene glycol (b11) having hydroxyl groups at both ends of the polymer, a polyalkylene glycol amine having a hydroxyl group at one end and an amino group at the other end ( and b12) and polyalkylene glycol diamine (b13) having amino groups at both ends of the polymer.

ポリオレフィンブロック(f1)としては、特許文献4(特開2013−136724号公報)に記載のカルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(f11)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(f12)、及びアミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(f13)及びイソシアネート基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(f14)、カルボキシル基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(f15)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(f16)、アミノ基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(f17)、及びイソシアネート基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(f18)等が挙げられる。
これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、変性のし易さの観点から好ましいのは、(f11)及び(f15)である。
(f11)〜(f18)と、上記ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックとを反応させることにより、ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックと、ポリオレフィンブロックとを有し、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合及びイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を介して結合した構造を有する高分子(B1)を得ることができる。
As the polyolefin block (f1), a polyolefin (f11) having carboxyl groups at both ends of the polymer described in Patent Document 4 (JP 2013-136724 A), a polyolefin (f12) having hydroxyl groups at both ends of the polymer, And polyolefin (f13) having amino groups at both ends of the polymer, polyolefin (f14) having isocyanate groups at both ends of the polymer, polyolefin (f15) having carboxyl groups at one end of the polymer, and hydroxyl groups at one end of the polymer. And polyolefin (f16) having an amino group at one end of the polymer, polyolefin (f18) having an isocyanate group at one end of the polymer, and the like.
These may use 1 type and may use 2 or more types together.
Of these, (f11) and (f15) are preferable from the viewpoint of ease of modification.
By reacting (f11) to (f18) with the block having the polyether chain (b1), the block having the polyether chain (b1) and the polyolefin block have an ester bond, a urethane bond, A polymer (B1) having a structure bonded through at least one bond selected from the group consisting of an amide bond and an imide bond can be obtained.

ポリエステルブロック(f2)としては、特許文献5(特開平06ー220193号公報)、特許文献6(特開平08−027269号公報)及び特許文献7(特開2002−121274号公報)に記載のカルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリエステル(f21)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリエステル(f22)、及びアミノ基をポリマーの両末端に有するポリエステル(f23)及びイソシアネート基をポリマーの両末端に有するポリエステル(f24)、カルボキシル基をポリマーの片末端に有するポリエステル(f25)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリエステル(f26)、アミノ基をポリマーの片末端に有するポリエステル(f27)、及びイソシアネート基をポリマーの片末端に有するポリエステル(f28)等が挙げられる。
これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、変性のし易さの観点から好ましいのは、(f21)、(f24)及び(f25)である。
(f21)〜(f28)と、上記ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックとを反応させることにより、ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックと、ポリエステルブロックとを有し、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合及びイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を介して結合した構造を有する高分子(B1)を得ることができる。
Examples of the polyester block (f2) include carboxyls described in Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 06-220193), Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 08-02269) and Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-121274). Polyester (f21) having groups at both ends of the polymer, polyester (f22) having hydroxyl groups at both ends of the polymer, polyester (f23) having amino groups at both ends of the polymer, and isocyanate groups at both ends of the polymer Polyester (f24), polyester (f25) having a carboxyl group at one end of the polymer, polyester (f26) having a hydroxyl group at one end of the polymer, polyester (f27) having an amino group at one end of the polymer, and isocyanate groups Polyester at one end of polymer Ether (f28), and the like.
These may use 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, (f21), (f24) and (f25) are preferable from the viewpoint of ease of modification.
By reacting (f21) to (f28) with the block having the polyether chain (b1), the block having the polyether chain (b1) and the polyester block have an ester bond, a urethane bond, A polymer (B1) having a structure bonded through at least one bond selected from the group consisting of an amide bond and an imide bond can be obtained.

ポリアミドブロック(f3)としては、特許文献8(特開2011−046941号公報)に記載のカルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリアミド(f31)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリアミド(f32)、及びアミノ基をポリマーの両末端に有するポリアミド(f33)及びイソシアネート基をポリマーの両末端に有するポリアミド(f34)、カルボキシル基をポリマーの片末端に有するポリアミド(f35)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリアミド(f36)、アミノ基をポリマーの片末端に有するポリアミド(f37)、及びイソシアネート基をポリマーの片末端に有するポリアミド(f38)等が挙げられる。
これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、変性のし易さの観点から好ましいのは、(f31)、(f34)及び(f35)である。
(f31)〜(f38)と、上記ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックとを反応させることにより、ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックと、ポリアミドブロックとを有し、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合及びイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を介して結合した構造を有する高分子(B1)を得ることができる。
As the polyamide block (f3), polyamide (f31) having carboxyl groups at both ends of the polymer described in Patent Document 8 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-046941), polyamide (f32) having hydroxyl groups at both ends of the polymer, And polyamide (f33) having amino groups at both ends of the polymer, polyamide (f34) having isocyanate groups at both ends of the polymer, polyamide (f35) having carboxyl groups at one end of the polymer, and hydroxyl groups at one end of the polymer. And polyamide (f36) having an amino group at one end of the polymer, and polyamide (f38) having an isocyanate group at one end of the polymer.
These may use 1 type and may use 2 or more types together.
Of these, (f31), (f34) and (f35) are preferable from the viewpoint of ease of modification.
By reacting (f31) to (f38) with the block having the polyether chain (b1), the block having the polyether chain (b1) and the polyamide block have an ester bond, a urethane bond, A polymer (B1) having a structure bonded through at least one bond selected from the group consisting of an amide bond and an imide bond can be obtained.

ポリイミドブロック(f4)としては、特許文献9(特開平08−012763号公報)及び特許文献10(特開2010−202679号公報)に記載のカルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリイミド(f41)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリイミド(f42)、及びアミノ基をポリマーの両末端に有するポリイミド(f43)及びイソシアネート基をポリマーの両末端に有するポリイミド(f44)、カルボキシル基をポリマーの片末端に有するポリイミド(f45)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリイミド(f46)、アミノ基をポリマーの片末端に有するポリイミド(f47)、及びイソシアネート基をポリマーの片末端に有するポリイミド(f48)等が挙げられる。
これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、変性のし易さの観点から好ましいのは、(f41)、(f44)及び(f45)である。
(f41)〜(f48)と、上記ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックとを反応させることにより、ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックと、ポリイミドブロックとを有し、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合及びイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を介して結合した構造を有する高分子(B1)を得ることができる。
As the polyimide block (f4), polyimide (f41) having carboxyl groups at both ends of the polymer described in Patent Document 9 (Japanese Patent Laid-Open No. 08-012763) and Patent Document 10 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-202679), Polyimide (f42) having hydroxyl groups at both ends of the polymer, polyimide (f43) having amino groups at both ends of the polymer, polyimide (f44) having isocyanate groups at both ends of the polymer, and carboxyl groups at one end of the polymer Polyimide (f45) having a hydroxyl group at one end of the polymer, polyimide (f47) having an amino group at one end of the polymer, polyimide (f48) having an isocyanate group at one end of the polymer, etc. It is done.
These may use 1 type and may use 2 or more types together.
Of these, (f41), (f44) and (f45) are preferable from the viewpoint of ease of modification.
By reacting (f41) to (f48) with the block having the polyether chain (b1), the block having the polyether chain (b1) and the polyimide block have an ester bond, a urethane bond, A polymer (B1) having a structure bonded through at least one bond selected from the group consisting of an amide bond and an imide bond can be obtained.

ポリウレタンブロック(f5)としては、特許文献11(特開平07−062045号公報)に記載のカルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリウレタン(f51)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリウレタン(f52)、及びアミノ基をポリマーの両末端に有するポリウレタン(f53)及びイソシアネート基をポリマーの両末端に有するポリウレタン(f54)、カルボキシル基をポリマーの片末端に有するポリウレタン(f55)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリウレタン(f56)、アミノ基をポリマーの片末端に有するポリウレタン(f57)、及びイソシアネート基をポリマーの片末端に有するポリウレタン(f58)等が挙げられる。
これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、変性のし易さの観点から好ましいのは、(f51)、(f54)及び(f55)である。
(f51)〜(f58)と、上記ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックとを反応させることにより、ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックと、ポリウレタンブロックとを有し、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合及びイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を介して結合した構造を有する高分子(B1)を得ることができる。
As the polyurethane block (f5), a polyurethane (f51) having carboxyl groups at both ends of the polymer described in Patent Document 11 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-062045), a polyurethane (f52) having hydroxyl groups at both ends of the polymer, And polyurethane (f53) having amino groups at both ends of the polymer, polyurethane (f54) having isocyanate groups at both ends of the polymer, polyurethane (f55) having carboxyl groups at one end of the polymer, and hydroxyl groups at one end of the polymer. And polyurethane (f56) having an amino group at one end of the polymer and polyurethane (f58) having an isocyanate group at one end of the polymer.
These may use 1 type and may use 2 or more types together.
Of these, (f51), (f54) and (f55) are preferable from the viewpoint of ease of modification.
By reacting (f51) to (f58) with the block having the polyether chain (b1), the block having the polyether chain (b1) and the polyurethane block have an ester bond, a urethane bond, A polymer (B1) having a structure bonded through at least one bond selected from the group consisting of an amide bond and an imide bond can be obtained.

ポリカーボネートブロック(f6)としては、特許文献12(特開2007−084652号公報)に記載のカルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリカーボネート(f61)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリカーボネート(f62)、及びアミノ基をポリマーの両末端に有するポリカーボネート(f63)及びイソシアネート基をポリマーの両末端に有するポリカーボネート(f64)、カルボキシル基をポリマーの片末端に有するポリカーボネート(f65)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリカーボネート(f66)、アミノ基をポリマーの片末端に有するポリカーボネート(f67)、及びイソシアネート基をポリマーの片末端に有するポリカーボネート(f68)等が挙げられる。
これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、変性のし易さの観点から好ましいのは、(f61)、(f64)及び(f65)である。
(f61)〜(f68)と、上記ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックとを反応させることにより、ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックと、ポリカーボネートブロックとを有し、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合及びイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を介して結合した構造を有する高分子(B1)を得ることができる。
As the polycarbonate block (f6), a polycarbonate (f61) having carboxyl groups at both ends of the polymer described in Patent Document 12 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-084552), a polycarbonate (f62) having hydroxyl groups at both ends of the polymer, And a polycarbonate having an amino group at both ends of the polymer (f63), a polycarbonate having an isocyanate group at both ends of the polymer (f64), a polycarbonate having a carboxyl group at one end of the polymer (f65), and a hydroxyl group at one end of the polymer. And polycarbonate (f66) having an amino group at one end of the polymer, and polycarbonate (f68) having an isocyanate group at one end of the polymer.
These may use 1 type and may use 2 or more types together.
Of these, (f61), (f64) and (f65) are preferable from the viewpoint of ease of modification.
By reacting (f61) to (f68) with the block having the polyether chain (b1), the block having the polyether chain (b1) and the polycarbonate block have an ester bond, a urethane bond, A polymer (B1) having a structure bonded through at least one bond selected from the group consisting of an amide bond and an imide bond can be obtained.

本発明において直鎖状高分子(B)は、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、ブロック(f)としてポリオレフィンブロック(f1)、ポリアミドブロック(f3)、ポリイミドブロック(f4)及びポリウレタンブロック(f5)を有するものが好ましく、さらに好ましくはポリオレフィンブロック(f1)、ポリアミドブロック(f3)及びポリウレタンブロック(f5)である。
また、(b1)と(f)との結合は、保護膜の膜強度の観点から、ウレタン結合、アミド結合及びイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、さらに好ましくはアミド結合及びウレタン結合からなる群より選ばれる少なくとも1種である。
In the present invention, the linear polymer (B) has a polyolefin block (f1), a polyamide block (f3), a polyimide block (f4) as the block (f) from the viewpoint of achieving both ionic conductivity and film strength of the protective film. ) And a polyurethane block (f5) are preferred, and a polyolefin block (f1), a polyamide block (f3) and a polyurethane block (f5) are more preferred.
The bond between (b1) and (f) is preferably at least one selected from the group consisting of a urethane bond, an amide bond and an imide bond, more preferably an amide, from the viewpoint of the film strength of the protective film. It is at least one selected from the group consisting of a bond and a urethane bond.

ブロック(f)のMnは、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点及び電池のサイクル寿命の観点から、100〜5,000が好ましく、さらに好ましくは500〜2,000である。   The Mn of the block (f) is preferably from 100 to 5,000, more preferably from 500 to 2,000, from the viewpoint of achieving both ionic conductivity and film strength of the protective film and the cycle life of the battery.

直鎖状高分子(B)において、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、(b1)と(f)とが交互に繰り返していることが好ましい。
交互に繰り返す単位{(b1)−(f)又は(f)−(b1)}の数(以下、繰り返し回数)は、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、2〜50が好ましく、さらに好ましくは3〜15である。
なお、繰り返し回数は、(b1)のMn、(f)のMn及び(B)のMnから、下記数式(2)により求められる。
繰り返し回数={(B)のMn}/{(b1)のMn+(f)のMn} (2)
In the linear polymer (B), it is preferable that (b1) and (f) are alternately repeated from the viewpoint of achieving both ion conductivity and film strength of the protective film.
The number of alternating units {(b1)-(f) or (f)-(b1)} (hereinafter referred to as the number of repetitions) is 2 to 50 from the viewpoint of achieving both ion conductivity and film strength of the protective film. Is more preferable, and 3 to 15 is more preferable.
The number of repetitions is obtained from the following formula (2) from Mn in (b1), Mn in (f), and Mn in (B).
Number of repetitions = {Mn of (B)} / {Mn of (b1) + Mn of (f)} (2)

直鎖状高分子(B)のMnは、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、10,000〜100,000が好ましく、さらに好ましくは10,000〜30,000である。   The Mn of the linear polymer (B) is preferably 10,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 30,000, from the viewpoint of achieving both ionic conductivity and film strength of the protective film. .

本発明におけるMnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下の条件で測定することができる。
装置(一例):「HLC−8120」[東ソー(株)製]
カラム(一例):「TSKgelGMHXL」(2本)
「TSKgelMultiporeHXL−M」(1本)
試料溶液:0.3重量%のオルトジクロロベンゼン溶液
溶液注入量:100μl
流量:1ml/分
測定温度:135℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1,050、2,800、5,970、9,100、18,100、37,900、96,400、190,000、355,000、1,090,000、2,890,000)[東ソー(株)製]
Mn in the present invention can be measured under the following conditions using gel permeation chromatography (GPC).
Apparatus (example): “HLC-8120” [manufactured by Tosoh Corporation]
Column (example): “TSKgelGMHXL” (2 pieces)
"TSKgelMultiporeHXL-M" (1 pc.)
Sample solution: 0.3 wt% orthodichlorobenzene solution Solution injection amount: 100 μl
Flow rate: 1 ml / min Measurement temperature: 135 ° C
Detector: Refractive index detector Reference material: Standard polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE) 12 points (Molecular weight: 500, 1,050, 2,800, 5,970, 9,100, 18,100, 37,900, 96,400) , 190,000, 355,000, 1,090,000, 2,890,000) [manufactured by Tosoh Corporation]

直鎖状高分子(B)の水酸基価は、イオン伝導性の観点から、0〜5mgKOHであることが好ましく、さらに好ましくは0〜1mgKOHである。   The hydroxyl value of the linear polymer (B) is preferably 0 to 5 mgKOH, and more preferably 0 to 1 mgKOH, from the viewpoint of ion conductivity.

本発明において、高分子架橋体(A)及び直鎖状高分子(B)中のポリエーテル鎖の合計含有量は、(A)及び(B)の合計重量を基準として40〜99重量%であるが、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、50〜80重量%が好ましく、さらに好ましくは60〜75重量%である。
(A)及び(B)中のポリエーテル鎖の合計含有量が40重量%以上であることで、保護膜の常温でのイオン伝導性を高くすることができ、99重量%以下であることで、膜強度を高くすることができる。
(A)及び(B)中のポリエーテル鎖の合計含有量は、固体NMRにより測定することができる。具体的には、下記条件により測定したものである。
<固体NMRの測定条件>
装置:ECA400[日本電子〈株〉製]
MAS:6kHz
測定:13C CPMAS
contact time:2ms
積算:10,000回
In the present invention, the total content of polyether chains in the crosslinked polymer (A) and the linear polymer (B) is 40 to 99% by weight based on the total weight of (A) and (B). However, it is preferably 50 to 80% by weight, more preferably 60 to 75% by weight, from the viewpoint of achieving both ion conductivity and film strength of the protective film.
When the total content of the polyether chains in (A) and (B) is 40% by weight or more, the ion conductivity at normal temperature of the protective film can be increased, and it is 99% by weight or less. The film strength can be increased.
The total content of the polyether chains in (A) and (B) can be measured by solid state NMR. Specifically, it is measured under the following conditions.
<Measurement conditions of solid-state NMR>
Device: ECA400 [manufactured by JEOL Ltd.]
MAS: 6kHz
Measurement: 13 C CPMAS
contact time: 2 ms
Accumulation: 10,000 times

本発明においてリチウム塩(C)としては、無機酸のリチウム塩(C1)及び有機酸のリチウム塩(C2)が含まれる。
無機酸のリチウム塩(C1)としては、LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6及びLiClO4等が挙げられる。
有機酸のリチウム塩(C2)としては、LiN(CF3SO22、LiN(C25SO22及びLiC(CF3SO23等が挙げられる。
(C)のうち、保護膜のイオン伝導性の観点から、有機酸のリチウム塩(C2)が好ましく、さらに好ましくはLiN(CF3SO22である。
In the present invention, the lithium salt (C) includes an inorganic acid lithium salt (C1) and an organic acid lithium salt (C2).
The lithium salt of an inorganic acid (C1), LiPF 6, LiBF 4, LiSbF 6, LiAsF 6 , and LiClO 4 and the like.
Examples of the lithium salt (C2) of organic acid include LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2, LiC (CF 3 SO 2 ) 3 and the like.
Among (C), from the viewpoint of ion conductivity of the protective film, a lithium salt (C2) of an organic acid is preferable, and LiN (CF 3 SO 2 ) 2 is more preferable.

本発明のポリマー電解質組成物中の高分子架橋体(A)の含有量は、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、ポリマー電解質組成物の重量を基準として、2〜89.9重量%が好ましく、さらに好ましくは10〜69重量%である。
本発明のポリマー電解質組成物中の直鎖状高分子(B)の含有量は、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、ポリマー電解質組成物の重量を基準として、10〜97.9重量%が好ましく、さらに好ましくは30〜89重量%である。
本発明のポリマー電解質組成物中のリチウム塩(C)の含有量は、保護膜のイオン伝導性の観点から、ポリマー電解質組成物の重量を基準として、0.1〜88重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜60重量%である。
本発明のポリマー電解質組成物中の高分子架橋体(A)と直鎖状高分子(B)との重量比{(A):(B)}は、保護膜のイオン伝導性の観点から、10:1〜1:50が好ましく、さらに好ましくは2:1〜1:30である。
本発明のポリマー電解質組成物中のポリエーテル鎖とリチウム塩(C)との重量比{ポリエーテル鎖:(C)}は、保護膜のイオン伝導性の観点から、100:1〜10:1が好ましく、さらに好ましくは100:1〜50:1である。
The content of the crosslinked polymer (A) in the polymer electrolyte composition of the present invention is 2 to 89 on the basis of the weight of the polymer electrolyte composition from the viewpoint of achieving both ionic conductivity and film strength of the protective film. .9% by weight is preferred, more preferably 10-69% by weight.
The content of the linear polymer (B) in the polymer electrolyte composition of the present invention is 10 to 10 based on the weight of the polymer electrolyte composition from the viewpoint of achieving both ionic conductivity and film strength of the protective film. 97.9 weight% is preferable, More preferably, it is 30 to 89 weight%.
The content of the lithium salt (C) in the polymer electrolyte composition of the present invention is preferably 0.1 to 88% by weight based on the weight of the polymer electrolyte composition from the viewpoint of ion conductivity of the protective film, Preferably it is 1 to 60% by weight.
The weight ratio {(A) :( B)} of the crosslinked polymer (A) and the linear polymer (B) in the polymer electrolyte composition of the present invention is determined from the viewpoint of ion conductivity of the protective film. The ratio is preferably 10: 1 to 1:50, more preferably 2: 1 to 1:30.
The weight ratio {polyether chain: (C)} between the polyether chain and the lithium salt (C) in the polymer electrolyte composition of the present invention is 100: 1 to 10: 1 from the viewpoint of ionic conductivity of the protective film. Is preferable, and more preferably 100: 1 to 50: 1.

本発明のポリマー電解質組成物には上記高分子架橋体(A)、直鎖状高分子(B)及びリチウム塩(C)以外に、無機粒子(D)を含んでもよい。
前記無機粒子(D)としては、保護膜の強度を向上することができるものが含まれ、例えば、リチウムイオン伝導性を有する無機粒子(リチウムオキシスルフィド、リチウムナイトライド、リチウムホスホロスオキシナイトライド、リチウムシリコンジスルフィド、リチウムボロンジスルフィド及びこれらの混合物等)並びにリチウムイオン伝導性を有さない無機粒子(SiO2、Al23、TiO2、BaTiO2及びBa23等)等が挙げられる。
無機粒子(D)の含有量は、(A)、(B)及び(C)の合計重量を基準として、保護膜の強度及びイオン伝導性の観点から、0〜30重量%が好ましく、さらに好ましくは0〜10重量%である。
The polymer electrolyte composition of the present invention may contain inorganic particles (D) in addition to the crosslinked polymer (A), linear polymer (B) and lithium salt (C).
Examples of the inorganic particles (D) include those capable of improving the strength of the protective film. For example, inorganic particles having lithium ion conductivity (lithium oxysulfide, lithium nitride, lithium phosphorous oxynitride, Lithium silicon disulfide, lithium boron disulfide, and a mixture thereof) and inorganic particles having no lithium ion conductivity (SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , BaTiO 2, Ba 2 O 3, and the like).
The content of the inorganic particles (D) is preferably 0 to 30% by weight, more preferably from the viewpoint of the strength and ion conductivity of the protective film, based on the total weight of (A), (B) and (C). Is 0 to 10% by weight.

本発明のポリマー電解質組成物には、さらに溶媒を添加してもよい。
溶媒としては、エチレンカーボネート(炭酸エチレン、EC)及びプロピレンカーボネート(炭酸プロピレン、PC)等が挙げられる。
溶媒の添加量としては、イオン伝導性の観点から、ポリマー電解質組成物に対して、0〜120重量%が好ましく、さらにこのましくは0〜100重量%である。
A solvent may be further added to the polymer electrolyte composition of the present invention.
Examples of the solvent include ethylene carbonate (ethylene carbonate, EC) and propylene carbonate (propylene carbonate, PC).
The addition amount of the solvent is preferably 0 to 120% by weight, more preferably 0 to 100% by weight with respect to the polymer electrolyte composition from the viewpoint of ion conductivity.

本発明のポリマー電解質組成物は、高分子架橋体(A)、直鎖状高分子(B)及びリチウム塩(C)等を混合して得ることもできるが、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、下記本発明のポリマー電解質組成物の製造方法により得ることが好ましい。   The polymer electrolyte composition of the present invention can be obtained by mixing the polymer crosslinked body (A), the linear polymer (B), the lithium salt (C), etc. From the viewpoint of achieving both strength and strength, it is preferable to obtain the polymer electrolyte composition according to the present invention described below.

本発明のポリマー電解質組成物の製造方法は、直鎖状高分子(B)の存在下で下記ポリエーテル鎖(a1)を有する化合物(d)を含むモノマー溶液(X)中で(d)を重合して高分子架橋体(A)を製造する工程を含むポリマー電解質組成物の製造方法である。
(a1)を有する化合物(d):2個以上の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d1)及び/又は2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d2)。
本発明の製造方法によりポリマー電解質組成物を製造すれば、高分子架橋体(A)中に、直鎖状高分子(B)が分子レベルで分散した状態となり、イオン伝導性を損なうことなく、保護膜の強度を向上することができる。
The method for producing a polymer electrolyte composition of the present invention comprises (d) in a monomer solution (X) containing a compound (d) having the following polyether chain (a1) in the presence of a linear polymer (B). It is a manufacturing method of the polymer electrolyte composition including the process of superposing | polymerizing and manufacturing a polymer crosslinked body (A).
Compound (d) having (a1): (meth) acrylate compound (d1) having two or more (meth) acrylate groups and / or epoxy compound (d2) having two or more epoxy groups.
If the polymer electrolyte composition is produced by the production method of the present invention, the linear polymer (B) is dispersed at the molecular level in the polymer crosslinked body (A), and without impairing ionic conductivity, The strength of the protective film can be improved.

モノマー溶液(X)中には、ハンドリング性の観点から、溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、直鎖状高分子(B)及びポリエーテル鎖(a1)を有する化合物(d)が溶解可能であればよく、例えば、トルエン、キシレン及びベンジルアルコール等が挙げられる。
モノマー溶液(X)中の溶媒の含有量は、ハンドリング性の観点から、30〜80重量%が好ましく、さらに好ましくは40〜60重量%である。
The monomer solution (X) may contain a solvent from the viewpoint of handling properties. As a solvent, what is necessary is just to melt | dissolve the compound (d) which has a linear polymer (B) and a polyether chain | strand (a1), For example, toluene, xylene, benzyl alcohol, etc. are mentioned.
The content of the solvent in the monomer solution (X) is preferably 30 to 80% by weight, and more preferably 40 to 60% by weight, from the viewpoint of handling properties.

上記工程においては、直鎖状高分子(B)及び化合物(d)を含むモノマー溶液(X)中の(B)の含有量は、ハンドリング性の観点から、(X)の重量を基準として、5〜30重量%が好ましく、さらに好ましくは5〜15重量%である。
モノマー溶液(X)中の(d)の含有量は、ハンドリング性の観点から、(X)の重量を基準として、5〜50重量%が好ましく、さらに好ましくは20〜50重量%である。
In the above step, the content of (B) in the monomer solution (X) containing the linear polymer (B) and the compound (d) is based on the weight of (X) from the viewpoint of handling properties. 5-30 weight% is preferable, More preferably, it is 5-15 weight%.
The content of (d) in the monomer solution (X) is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 20 to 50% by weight, based on the weight of (X), from the viewpoint of handling properties.

(X)中には、保護膜のイオン伝導性の観点から、リチウム塩(C)を含有していることが好ましい。
(X)中の(C)の含有量は、(B)、(d)、(e)及び(C)の合計重量を基準として、0.1〜88重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜60重量%である。
(X) preferably contains a lithium salt (C) from the viewpoint of ion conductivity of the protective film.
The content of (C) in (X) is preferably 0.1 to 88% by weight, more preferably 1 to 88% by weight, based on the total weight of (B), (d), (e) and (C). 60% by weight.

モノマー溶液(X)中には、(B)及び(d)以外に、その他の単量体(e)、重合開始剤(g)及び連鎖移動剤(h)を含んでも良い。
その他の単量体(e)の含有量は、保護膜の膜強度及びハンドリング性の観点から、(X)の重量を基準として、0〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは0〜5重量%である。
重合開始剤(g)の含有量は、保護膜の膜強度及びハンドリング性の観点から、(X)の重量を基準として、0〜5重量%が好ましく、さらに好ましくは0〜2重量%である。
連鎖移動剤(h)の含有量は、保護膜の膜強度及びハンドリング性の観点から、(X)の重量を基準として、0〜5重量%が好ましく、さらに好ましくは0〜2重量%である。
In addition to (B) and (d), the monomer solution (X) may contain another monomer (e), a polymerization initiator (g), and a chain transfer agent (h).
The content of the other monomer (e) is preferably 0 to 10% by weight, more preferably 0 to 5% by weight, based on the weight of (X), from the viewpoint of film strength and handling properties of the protective film. It is.
The content of the polymerization initiator (g) is preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0 to 2% by weight, based on the weight of (X), from the viewpoint of film strength and handling properties of the protective film. .
The content of the chain transfer agent (h) is preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0 to 2% by weight, based on the weight of (X), from the viewpoint of film strength and handling properties of the protective film. .

(d)を熱で重合する際の重合温度は、製造し易さの観点から、50〜150℃が好ましく、さらに好ましくは50〜100℃である。
重合時間は、反応率の観点から、2〜10時間が好ましく、さらに好ましくは4〜8時間である。
The polymerization temperature when polymerizing (d) with heat is preferably from 50 to 150 ° C, more preferably from 50 to 100 ° C, from the viewpoint of ease of production.
The polymerization time is preferably 2 to 10 hours, more preferably 4 to 8 hours, from the viewpoint of the reaction rate.

(d)を光照射(360nm〜830nmの波長を有する光)で硬化させる際のエネルギー源としては、一般的に使用されている高圧水銀灯の他、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ及びハイパワーメタルハライドランプ等(UV・EB硬化技術の最新動向、ラドテック研究会編、シーエムシー出版、138頁、2006)が使用できる。また、LED光源を使用した照射装置も好適に使用できる。   As an energy source for curing (d) by light irradiation (light having a wavelength of 360 nm to 830 nm), in addition to a commonly used high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a high power metal halide lamp, and the like (Latest trends in UV / EB curing technology, edited by Radtech Research Institute, CM Publishing, page 138, 2006) can be used. Moreover, the irradiation apparatus using an LED light source can also be used conveniently.

また、電子線照射で硬化させる際のエネルギー源としては、一般的に使用されている電子線照射装置を使用することができる。   Moreover, the electron beam irradiation apparatus generally used can be used as an energy source at the time of making it harden | cure by electron beam irradiation.

本発明のポリマー電解質組成物の製造方法の一例を示す。
(1)直鎖状高分子(B)、化合物(d)及び溶媒並びに必要により重合開始剤(g)及び/又は連鎖移動剤(h)を含むモノマー溶液(X1)を、50〜150℃で攪拌しながら(d)を重合させ、リチウム塩(C)を添加し、ポリマー電解質組成物を得る方法
(2)直鎖状高分子(B)、化合物(d)、溶媒及びリチウム塩(C)並びに必要により重合開始剤(g)及び/又は連鎖移動剤(h)を含むモノマー溶液(X2)を、50〜150℃で攪拌しながら(d)を重合させ、ポリマー電解質組成物を得る方法
(3)直鎖状高分子(B)、化合物(d)、溶媒及びリチウム塩(C)並びに必要により重合開始剤(g)及び/又は連鎖移動剤(h)を含むモノマー溶液(X2)を塗布し、溶媒を蒸発させ、熱、光及び電子線からなる群より選ばれる少なくとも1種で重合する方法
上記のうち、電極(リチウム金属)表面へ均質な塗布のし易さから、(3)が好ましい。
An example of the manufacturing method of the polymer electrolyte composition of this invention is shown.
(1) A monomer solution (X1) containing a linear polymer (B), a compound (d) and a solvent and, if necessary, a polymerization initiator (g) and / or a chain transfer agent (h) at 50 to 150 ° C. Method of polymerizing (d) with stirring and adding lithium salt (C) to obtain a polymer electrolyte composition (2) Linear polymer (B), compound (d), solvent and lithium salt (C) And, if necessary, a monomer solution (X2) containing a polymerization initiator (g) and / or a chain transfer agent (h) is stirred at 50 to 150 ° C. to polymerize (d) to obtain a polymer electrolyte composition ( 3) Apply the monomer solution (X2) containing the linear polymer (B), the compound (d), the solvent and the lithium salt (C) and, if necessary, the polymerization initiator (g) and / or the chain transfer agent (h). Evaporate the solvent, heat, light and electron beam Among the methods described above for polymerizing at least one member selected from a homogeneous coating easiness to the electrode (lithium metal) surface, (3) is preferable.

本発明のポリマー電解質組成物は、イオン伝導性が高く、これを成膜したものは強度が高い。したがって、本発明のポリマー電解質組成物を用いれば、リチウム金属表面に高イオン伝導性が高く、高強度の膜を形成することができるので、リチウム金属二次電池負極用保護膜組成物として有用である。   The polymer electrolyte composition of the present invention has high ion conductivity, and a film formed from this has high strength. Therefore, if the polymer electrolyte composition of the present invention is used, a film having high ion conductivity and high strength can be formed on the surface of the lithium metal. Therefore, it is useful as a protective film composition for a lithium metal secondary battery negative electrode. is there.

本発明のリチウム金属二次電池用負極は、負極が上記本発明のポリマー電解質組成物で被覆されてなるものである。
負極としては、リチウム金属又は金属リチウム合金が含まれる。
金属リチウム合金としては、Al、Mg、K、Na、Ca、Sr、Ba、Si、Ge、Sb、Pb、In及びZnからなる群より選択される元素を含むことができる。
The negative electrode for a lithium metal secondary battery of the present invention is one in which the negative electrode is coated with the polymer electrolyte composition of the present invention.
The negative electrode includes lithium metal or metal lithium alloy.
The metal lithium alloy can include an element selected from the group consisting of Al, Mg, K, Na, Ca, Sr, Ba, Si, Ge, Sb, Pb, In, and Zn.

リチウム金属二次電池用負極は、上記負極が上記ポリマー電解質組成物で被覆されていればよいが、例えば、上記モノマー溶液(X2)を負極に塗布し、乾燥させ、(d)を熱、光及び電子線からなる群より選ばれる少なくとも1種で重合させることにより得ることができる。
モノマー溶液(X2)を塗布する厚さは、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、20〜100μmが好ましく、さらに好ましくは20〜60μmである。
乾燥温度は、塗膜の均質性(=高サイクル特性)(塗膜の不均一な箇所に過電圧がかかり、リチウム金属の凝集・析出が促進され電極保護膜の破壊が起こるとされている)の観点から、使用溶剤の沸点±30℃が好ましく、さらに好ましくは使用溶剤の沸点±10℃である。
The negative electrode for a lithium metal secondary battery is not limited as long as the negative electrode is coated with the polymer electrolyte composition. For example, the monomer solution (X2) is applied to the negative electrode and dried. And at least one selected from the group consisting of electron beams.
The thickness for applying the monomer solution (X2) is preferably 20 to 100 μm, more preferably 20 to 60 μm, from the viewpoint of achieving both ion conductivity and film strength of the protective film.
The drying temperature is the homogeneity of the coating film (= high cycle characteristics) (overvoltage is applied to the non-uniform part of the coating film, which promotes the aggregation and deposition of lithium metal and breaks the electrode protective film) From the viewpoint, the boiling point of the solvent used is preferably ± 30 ° C., more preferably the boiling point of the solvent used is ± 10 ° C.

本発明のリチウム金属二次電池用負極において、ポリマー電解質組成物の膜厚は、保護膜のイオン伝導性と膜強度とを両立させる観点から、10〜50μmが好ましく、さらに好ましくは10〜30μmである。   In the negative electrode for a lithium metal secondary battery of the present invention, the film thickness of the polymer electrolyte composition is preferably 10 to 50 μm, more preferably 10 to 30 μm, from the viewpoint of achieving both ionic conductivity and film strength of the protective film. is there.

本発明のリチウム金属二次電池用負極は、負極の一部が被覆されたものでもよく、全部が被覆されていてもよいが、サイクル特性の観点から、負極の全表面積の70〜100%が被覆されていることが好ましく、さらに好ましくは95〜100%である。
被覆されている面積は、SEM観察及びラマン分光測定での元素マッピングにより、特許文献13(特開2013−201062号公報)の記載に準じて測定することができる。
The negative electrode for a lithium metal secondary battery of the present invention may be a part of the negative electrode coated or the whole of the negative electrode, but from the viewpoint of cycle characteristics, 70 to 100% of the total surface area of the negative electrode It is preferable that it is coated, more preferably 95 to 100%.
The covered area can be measured according to the description in Patent Document 13 (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-201062) by element mapping in SEM observation and Raman spectroscopic measurement.

本発明のリチウム金属二次電池は、上記本発明のリチウム金属二次電池用負極を有するものである。   The lithium metal secondary battery of the present invention has the above-described negative electrode for a lithium metal secondary battery of the present invention.

本発明のリチウム金属二次電池の一例の断面構造を図1に示す。図1において、1は正極、2は固体電解質又は固体電解液、3はリチウム金属二次電池負極用保護膜、4は負極(リチウム金属又は金属リチウム合金)を指す。
特に限定するものではないが、図1中の1(正極)としては、例えば、金属銅(リチウム−銅電池の場合)及び白金触媒担持多孔質カーボン(リチウム空気電池の場合)等が挙げられる。
2(固体電解質又は固体電解液)としては、リチウムイオン伝導体であれば特に限定されるものではなく、固体電解質、水系電解液及び非水系電解液等が挙げられる。
固体電解質としては、無機系固体電解質(LiN、LISICON類、Thio−LISICON類及びLa0.55Li0.35TiO3等のペロブスカイト構造を有する結晶、NASICON型構造を有するLiTi2312、さらにこれら結晶化させた酸化物系電解質及びLiabcdで示される硫化物形電解質等)と有機系(ポリマー)電解質(例えば、特開2010−262860号公報に開示されているように、フッ素樹脂、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、ポリアクリレート及びこれらの誘導体、共重合体等の、ポリマー電解質として用いられる材料等)が挙げられる。
また、水系電解液としては、エチレングリコール及び水を、非水系電解液としては、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル及びこれらの混合液を使用することができる。
3(リチウム金属二次電池負極用保護膜)としては、上述の本発明のリチウム金属二次電池負極用保護膜が挙げられる。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of an example of the lithium metal secondary battery of the present invention. In FIG. 1, 1 is a positive electrode, 2 is a solid electrolyte or solid electrolyte, 3 is a protective film for a negative electrode of a lithium metal secondary battery, and 4 is a negative electrode (lithium metal or metal lithium alloy).
Although not particularly limited, examples of 1 (positive electrode) in FIG. 1 include metal copper (in the case of a lithium-copper battery) and platinum catalyst-supported porous carbon (in the case of a lithium air battery).
2 (solid electrolyte or solid electrolyte) is not particularly limited as long as it is a lithium ion conductor, and examples thereof include a solid electrolyte, an aqueous electrolyte, and a non-aqueous electrolyte.
Examples of the solid electrolyte include inorganic solid electrolytes (LiN, LISICONs, Thio-LISICONs, crystals having a perovskite structure such as La 0.55 Li 0.35 TiO 3 , LiTi 2 P 3 O 12 having a NASICON type structure, and crystallization thereof. Oxide-based electrolyte and sulfide-type electrolyte represented by Li a M b P c S d ) and organic (polymer) electrolyte (for example, as disclosed in JP 2010-262860 A, fluorine Resin, polyethylene oxide, polyacrylonitrile, polyacrylate and derivatives and copolymers thereof, and materials used as polymer electrolytes).
Examples of the aqueous electrolyte include ethylene glycol and water, and examples of the non-aqueous electrolyte include ethylene carbonate, dimethyl carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and γ- Butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3 dioxolane, diethyl ether, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile, propionitrile, and a mixture thereof can be used.
Examples of 3 (protective film for lithium metal secondary battery negative electrode) include the above-described protective film for lithium metal secondary battery negative electrode of the present invention.

以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に規定しない限り、%は重量%、部は重量部を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to these. Hereinafter, unless otherwise specified, “%” means “% by weight” and “part” means “part by weight”.

<製造例1:直鎖状高分子(B−1)の製造>
耐圧反応容器に、ε−カプロラクタム176部、テレフタル酸23.5部、酸化防止剤0.4部及び水11部を仕込み、窒素置換後、220℃で加圧(0.2〜0.3MPa)密閉下4時間加熱撹拌し、両末端にカルボキシル基を有するポリアミド(f3−1)(Mn1,400、酸価83mgKOH/g)を得た。次に、Mn2,000のポリオキシエチレングリコール(b1−1)150部、(f3−1)100部および酢酸ジルコニル1.3部を加え、240℃、0.13kPa以下の減圧下で5時間重合させ、粘稠なポリマー得た。このポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化して直鎖状ブロックポリマー(B−1)を得た。(B−1)のMnは22,000であった。
<Production Example 1: Production of linear polymer (B-1)>
In a pressure-resistant reaction vessel, 176 parts of ε-caprolactam, 23.5 parts of terephthalic acid, 0.4 parts of antioxidant and 11 parts of water were charged, and after nitrogen substitution, pressurized at 220 ° C. (0.2 to 0.3 MPa) The mixture was heated and stirred under sealing for 4 hours to obtain a polyamide (f3-1) having a carboxyl group at both ends (Mn 1,400, acid value 83 mgKOH / g). Next, 150 parts of polyoxyethylene glycol (b1-1) of Mn 2,000, 100 parts of (f3-1) and 1.3 parts of zirconyl acetate were added, and polymerization was performed at 240 ° C. under reduced pressure of 0.13 kPa or less for 5 hours. To give a viscous polymer. This polymer was taken out in a strand form on a belt and pelletized to obtain a linear block polymer (B-1). The Mn of (B-1) was 22,000.

<製造例2:直鎖状高分子(B−2)の製造>
製造例1において、「Mn2,000のポリオキシエチレングリコール(b1−1)150部」に代えて、「Mn5,000のポリオキシエチレングリコール(b1−2)375部」を用いる以外は同様にして、直鎖状ブロックポリマー(B−2)を得た。(B−2)のMnは26,000であった。
<Production Example 2: Production of linear polymer (B-2)>
In Production Example 1, instead of “150 parts of polyoxyethylene glycol (b1-1) of Mn2,000”, “375 parts of polyoxyethylene glycol (b1-2) of Mn5,000” was used in the same manner. A linear block polymer (B-2) was obtained. Mn of (B-2) was 26,000.

<製造例3:直鎖状高分子(B−3)の製造>
製造例1において、「Mn2,000のポリオキシエチレングリコール(b1−1)150部」に代えて、「Mn4,000のビスフェノールA両末端EO付加物(b1−3)290部」を用いる以外は同様にして、直鎖状ブロックポリマー(B−3)を得た。(B−3)のMnは24,000であった。
<Production Example 3: Production of linear polymer (B-3)>
In Production Example 1, in place of “150 parts of polyoxyethylene glycol (b1-1) of Mn 2,000”, “290 parts of EO adduct (b1-3) of bisphenol A at both ends of Mn 4,000” was used. Similarly, a linear block polymer (B-3) was obtained. Mn of (B-3) was 24,000.

<製造例4:直鎖状高分子(B−4)の製造>
製造例3において「Mn4,000のビスフェノールA両末端EO付加物(b1−3)290部」に代えて、「ビスフェノールA両末端EO12モル付加物(b1−4)87部」を用いる以外は同様にして、直鎖状ブロックポリマー(B−4)を得た。(B−4)のMnは24,000であった。
<Production Example 4: Production of linear polymer (B-4)>
The same procedure as in Production Example 3, except that “87 parts of bisphenol A both-end EO 12 molar adduct (b1-4)” is used instead of “290 parts of bisphenol A both-end EO adduct (b1-3) of Mn4,000”. Thus, a linear block polymer (B-4) was obtained. The Mn of (B-4) was 24,000.

<製造例5:直鎖状高分子(B−5)の製造>
反応容器に、熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン85.0部(三洋化成工業(株)製、Mn2,500、密度0.89、「ビスコール660−P」)と無水マレイン酸15.0部とを、窒素ガス雰囲気下、200℃で溶融し、20時間反応を行った。その後、過剰の無水マレイン酸を減圧下留去して、酸変性ポリプロピレン(f1−1)を得た。
次に、別の反応容器に、得られた(f1−1)を100部、Mn2,000のポリオキシエチレングリコール(b1−1)を150部及び酢酸ジルコニルを1.3部加え、240℃、0.13kPa以下の減圧下で5時間重合させ、粘稠なポリマー得た。このポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化して直鎖状ブロックポリマー(B−5)を得た。(B−5)のMnは26,000であった。
<Production Example 5: Production of linear polymer (B-5)>
In a reaction vessel, 85.0 parts of low molecular weight polypropylene obtained by a thermal degradation method (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., Mn 2,500, density 0.89, “Biscol 660-P”) and maleic anhydride 15. 0 part was melted at 200 ° C. in a nitrogen gas atmosphere and reacted for 20 hours. Thereafter, excess maleic anhydride was distilled off under reduced pressure to obtain acid-modified polypropylene (f1-1).
Next, in another reaction vessel, 100 parts of the obtained (f1-1), 150 parts of polyoxyethylene glycol (b1-1) of Mn2,000 and 1.3 parts of zirconyl acetate were added, Polymerization was performed for 5 hours under a reduced pressure of 0.13 kPa or less to obtain a viscous polymer. This polymer was taken out as a strand on the belt and pelletized to obtain a linear block polymer (B-5). Mn of (B-5) was 26,000.

<製造例6:直鎖状高分子(B−6)の製造>
製造例5において、「Mn2,000のポリオキシエチレングリコール(b1−1)150部」に代えて、「Mn4,000のビスフェノールA両末端EO付加物(b1−3)290部」を用いる以外は同様にして、直鎖状ブロックポリマー(B−6)を得た。(B−6)のMnは24,000であった。
<Production Example 6: Production of linear polymer (B-6)>
In Production Example 5, instead of “150 parts of polyoxyethylene glycol (b1-1) of Mn 2,000”, “290 parts of EO adduct (b1-3) of bisphenol A at both ends of Mn 4,000” was used. Similarly, a linear block polymer (B-6) was obtained. The Mn of (B-6) was 24,000.

<製造例7:直鎖状高分子(B−7)の製造>
製造例5において、「Mn2,000のポリオキシエチレングリコール(b1−1)150部」に代えて、「両末端イソシアネート基変性ポリエチレングリコール(b1−5)(NCO含量3.0%)300部」を用いる以外は同様にして、直鎖状ブロックポリマー(B−7)を得た。(B−7)のMnは26,000であった。
尚、両末端イソシアネート基変性ポリエチレングリコール(b1−5)は、Mn2,000のポリエチレングリコール52部と4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート8部とを反応させることで得た。
<Production Example 7: Production of linear polymer (B-7)>
In Production Example 5, instead of “150 parts of polyoxyethylene glycol (b1-1) having Mn of 2,000”, “300 parts of polyethylene glycol (b1-5) having both terminal isocyanate groups (NCO content: 3.0%)” A linear block polymer (B-7) was obtained in the same manner except that was used. The Mn of (B-7) was 26,000.
The both-end isocyanate group-modified polyethylene glycol (b1-5) was obtained by reacting 52 parts of polyethylene glycol of Mn 2,000 with 8 parts of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate.

<製造例8:ポリエチレングリコールジアクリレート1の製造>
窒素下、45℃で、150部のポリエチレングリコール(以下PEGと記載、Mn2,000、三洋化成工業(株)製、「PEG2000」)を400部の無水トルエン中に溶解させ、PEG−トルエン溶液とした。50℃/70mbarで共沸蒸留することによりPEG−トルエン溶液を脱水した。アクリロイルクロリド(8.15部)及びトリエチルアミン(9.10部)を40部の無水トルエンで希釈して、PEG−トルエン溶液に滴下した。窒素下、45〜50℃で、4時間攪拌した。反応混合物を加温濾過(ADVANTEC社製「GA−200」使用、60℃にて濾過)してEt3NHCI塩を除去した。真空下(50℃、20mbar)で約250部のトルエンを除去した。残りの溶液を加熱滴下漏斗中で45℃に保持し、氷浴中で冷却された800部のジエチルエーテルに滴下した。PEGジアクリレートが白色の結晶として沈澱した。エーテル溶液を1時間冷却した後、濾過によりPEGジアクリレート生成物を得た。減圧空気雰囲気下(300mbar、空気流)で生成物を一晩乾燥させた。この手順により129部のアクリル化オリゴマー(ポリエチレングリコールジアクリレート1)を得た(収率82%)。
<Production Example 8: Production of polyethylene glycol diacrylate 1>
Under nitrogen at 45 ° C., 150 parts of polyethylene glycol (hereinafter referred to as PEG, Mn 2,000, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., “PEG2000”) was dissolved in 400 parts of anhydrous toluene, and PEG-toluene solution did. The PEG-toluene solution was dehydrated by azeotropic distillation at 50 ° C./70 mbar. Acrylyl chloride (8.15 parts) and triethylamine (9.10 parts) were diluted with 40 parts of anhydrous toluene and added dropwise to the PEG-toluene solution. The mixture was stirred at 45-50 ° C. for 4 hours under nitrogen. The reaction mixture was subjected to warm filtration (using “GA-200” manufactured by ADVANTEC, filtered at 60 ° C.) to remove the Et 3 NHCI salt. Approximately 250 parts of toluene were removed under vacuum (50 ° C., 20 mbar). The remaining solution was kept at 45 ° C. in a heated addition funnel and added dropwise to 800 parts of diethyl ether cooled in an ice bath. PEG diacrylate precipitated as white crystals. After cooling the ether solution for 1 hour, the PEG diacrylate product was obtained by filtration. The product was dried overnight under a vacuum atmosphere (300 mbar, air flow). This procedure yielded 129 parts of an acrylated oligomer (polyethylene glycol diacrylate 1) (82% yield).

<比較製造例1:直鎖状高分子(B’−1)の製造>
製造例1において、「Mn2,000のポリオキシエチレングリコール(b1−1)150部」に代えて、「Mn10,000のポリオキシエチレングリコール(b1’−1)750部」を用いる以外は同様にして、直鎖状ブロックポリマー(B’−1)を得た。(B’−1)のMnは26,000であった。
<Comparative Production Example 1: Production of linear polymer (B'-1)>
The same procedure as in Production Example 1 was used except that “750 parts of polyoxyethylene glycol (b1′-1) with Mn 10,000” was used instead of “150 parts of polyoxyethylene glycol (b1-1) with Mn 2,000”. Thus, a linear block polymer (B′-1) was obtained. The Mn of (B′-1) was 26,000.

<比較例製造例2:直鎖状高分子(B’−2)>
ポリエチレングリコールジメチルエーテル(Mn:250)を、直鎖状高分子(B’−2)として用いた。
<Comparative Example Production Example 2: Linear Polymer (B′-2)>
Polyethylene glycol dimethyl ether (Mn: 250) was used as the linear polymer (B′-2).

<比較例製造例3:直鎖状高分子(B’−3)>
ポリエチレングリコール(Mn:1,000,000)を、直鎖状高分子(B’−2)として用いた。
<Comparative Example Production Example 3: Linear Polymer (B′-3)>
Polyethylene glycol (Mn: 1,000,000) was used as the linear polymer (B′-2).

なお、Mnはゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下の条件で測定した。
装置:「HLC−8120」[東ソー(株)製]
カラム:「TSKgelGMHXL」(2本)
「TSKgelMultiporeHXL−M」(1本)
試料溶液:0.3重量%のオルトジクロロベンゼン溶液
溶液注入量:100μl
流量:1ml/分
測定温度:135℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1,050、2,800、5,970、9,100、18,100、37,900、96,400、190,000、355,000、1,090,000、2,890,000)[東ソー(株)製]
In addition, Mn was measured on condition of the following using gel permeation chromatography (GPC).
Apparatus: “HLC-8120” [manufactured by Tosoh Corporation]
Column: “TSKgelGMHXL” (2)
"TSKgelMultiporeHXL-M" (1 pc.)
Sample solution: 0.3 wt% orthodichlorobenzene solution Solution injection amount: 100 μl
Flow rate: 1 ml / min Measurement temperature: 135 ° C
Detector: Refractive index detector Reference material: Standard polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE) 12 points (Molecular weight: 500, 1,050, 2,800, 5,970, 9,100, 18,100, 37,900, 96,400) , 190,000, 355,000, 1,090,000, 2,890,000) [manufactured by Tosoh Corporation]

<実施例1〜24>
<ポリマー電解質組成物前駆溶液(1)〜(24)の製造>
トルエンに表1〜2に記載の所定配合比にてポリエーテル鎖(a1)を有する高分子架橋体用モノマー(d)、ポリエーテル鎖(b1)を有する直鎖状高分子(B)、リチウム塩(C)及び熱重合開始剤(g)を溶解し、ポリマー電解質組成物前駆溶液(1)〜(24)を得た。
<Examples 1 to 24>
<Production of Polymer Electrolyte Composition Precursor Solutions (1) to (24)>
Monomer (d) for a crosslinked polymer having a polyether chain (a1) at a predetermined mixing ratio shown in Tables 1 and 2 in toluene, a linear polymer (B) having a polyether chain (b1), lithium The salt (C) and the thermal polymerization initiator (g) were dissolved to obtain polymer electrolyte composition precursor solutions (1) to (24).

<ポリマー電解質組成物膜の製造>
厚さ調節用のスペーサー(厚み20μm)を置いたガラス板上に、得られたポリマー電解質溶液(1)〜(24)を0.0018g/cm2で塗工後、110℃で3時間乾燥させた。その後、150℃まで温度を上げて、5時間静置した後、25℃で1時間おいて、ガラス板上にできた膜を剥離し、ポリマー電解質組成物からなるポリマー電解質組成物膜(1)〜(24)を得た。
得られたポリマー電解質組成物膜(1)〜(24)について、デジタル膜厚計DG−925[小野測器(株)製)により膜厚を測定した。結果を表1〜2に示す。
<Manufacture of polymer electrolyte composition film>
The polymer electrolyte solutions (1) to (24) thus obtained were applied at 0.0018 g / cm 2 on a glass plate on which a thickness adjusting spacer (thickness 20 μm) was placed, and then dried at 110 ° C. for 3 hours. It was. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. and left to stand for 5 hours, and then the film formed on the glass plate was peeled off at 25 ° C. for 1 hour to form a polymer electrolyte composition film (1) comprising the polymer electrolyte composition. To (24) were obtained.
About the obtained polymer electrolyte composition film | membrane (1)-(24), the film thickness was measured with the digital film thickness meter DG-925 [made by Ono Sokki Co., Ltd.]. The results are shown in Tables 1-2.

<比較例1〜7>
<ポリマー電解質組成物前駆溶液(1’)〜(7’)の製造>
トルエンに表3に記載の所定配合比にてポリエーテル鎖(a1)を有する高分子架橋体用モノマー(d)、直鎖状高分子(B’)、リチウム塩(C)及び熱重合開始剤(g)を溶解し、比較用のポリマー電解質組成物前駆溶液(1’)〜(7’)を得た。
<ポリマー電解質組成物膜の製造>
厚さ調節用のスペーサー(厚み20μm)を置いたガラス板上に、得られたポリマー電解質溶液(1’)〜(7’)を塗工後、110℃で3時間乾燥させた。その後、150℃まで温度を上げて、5時間静置した後、25℃で1時間おいて、ガラス板上にできた膜を剥離し、比較用のポリマー電解質組成物膜(1’)〜(7’)を得た。
得られたポリマー電解質組成物膜(1’)〜(7’)について、デジタル膜厚計DG−925[小野測器(株)製)により膜厚を測定した。結果を表3に示す。
<Comparative Examples 1-7>
<Production of Polymer Electrolyte Composition Precursor Solutions (1 ′) to (7 ′)>
Monomer (d) for a crosslinked polymer having a polyether chain (a1) at a predetermined blending ratio shown in Table 3 in toluene, a linear polymer (B ′), a lithium salt (C), and a thermal polymerization initiator (G) was melt | dissolved and the polymer electrolyte composition precursor solution (1 ')-(7') for a comparison was obtained.
<Manufacture of polymer electrolyte composition film>
The obtained polymer electrolyte solutions (1 ′) to (7 ′) were applied on a glass plate on which a thickness adjusting spacer (thickness 20 μm) was placed, and then dried at 110 ° C. for 3 hours. Then, after raising the temperature to 150 ° C. and allowing to stand for 5 hours, the film formed on the glass plate was peeled off at 25 ° C. for 1 hour, and the polymer electrolyte composition membranes (1 ′) to ( 7 ′) was obtained.
About the obtained polymer electrolyte composition film | membrane (1 ')-(7'), the film thickness was measured with digital film thickness meter DG-925 [made by Ono Sokki Co., Ltd.]. The results are shown in Table 3.

Figure 2015173017
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Figure 2015173017
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Figure 2015173017
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なお、表1〜3中、各成分は下記を用いた。
ポリエチレングリコールジアクリレート1:製造例8で得たもの
ポリエチレングリコールジアクリレート2:新中村化学工業(株)製、「A−600」
エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート1:新中村化学工業(株)製、「A−BPE−30」
エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート2:新中村化学工業(株)製、「ABE−300」
2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル):和光純薬(株)製、「V−59」
LiN(CF3SO22:キシダ化学(株)製
In Tables 1 to 3, the following components were used.
Polyethylene glycol diacrylate 1: Obtained in Production Example 8 Polyethylene glycol diacrylate 2: Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., “A-600”
Ethoxylated bisphenol A diacrylate 1: “A-BPE-30” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
Ethoxylated bisphenol A diacrylate 2: “ABE-300” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile): “V-59” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
LiN (CF 3 SO 2 ) 2 : manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.

表1〜3中の化合物中のEO含有量は、1H−NMRを用いて下記の条件で測定した。
1H−NMRの測定条件>
機器:AVANCE300(日本ブルカー株式会社製)
周波数:300MHz
The EO content in the compounds in Tables 1 to 3 was measured under the following conditions using 1 H-NMR.
<Measurement conditions for 1 H-NMR>
Equipment: AVANCE300 (manufactured by Nippon Bruker Co., Ltd.)
Frequency: 300MHz

得られたポリマー電解質膜(1)〜(24)及び(1’)〜(7’)について、イオン伝導性及び塗膜強度とを下記試験法にて評価を行った。   The obtained polymer electrolyte membranes (1) to (24) and (1 ') to (7') were evaluated for ion conductivity and coating strength by the following test methods.

<イオン伝導性の評価>
各ポリマー電解質組成物膜を白金板で挟み、電極間の交流インピーダンスを測定し、複素インピーダンス解析を行った。なお、測定機としては、横河ヒューレットパッカード社製のインピーダンスアナライザー(形式:4192A)を使用し、その測定条件としては、印加電圧=10mV、測定使用周波数=5Hz〜13MHz、測定温度=25℃とした。結果を表1〜3に示す。
<Ion conductivity evaluation>
Each polymer electrolyte composition film was sandwiched between platinum plates, the AC impedance between the electrodes was measured, and a complex impedance analysis was performed. As a measuring instrument, an impedance analyzer (model: 4192A) manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co. is used. The measurement conditions are applied voltage = 10 mV, measurement frequency = 5 Hz to 13 MHz, measurement temperature = 25 ° C. did. The results are shown in Tables 1-3.

<塗膜強度の評価>
各ポリマー電解質膜の引っ張り強度の測定を、テンシロン万能試験機を用いてJIS L1096−1990に準じて行った。試験片のサイズは幅50mm×長さ(測定長)200mmとした。結果を表1〜3に示す。
<Evaluation of coating strength>
The tensile strength of each polymer electrolyte membrane was measured according to JIS L1096-1990 using a Tensilon universal testing machine. The size of the test piece was 50 mm wide × 200 mm long (measured length). The results are shown in Tables 1-3.

<リチウム金属二次電池用負極の作成>
実施例1〜24及び比較例1〜7のポリマー電解質組成物前駆溶液(1)〜(24)及び(1’)〜(7’)を、電極となるリチウム金属(縦20mm×横30mm×厚み50μm)表面全面に0.0045g/cm2で塗工後、110℃で3時間乾燥させた。その後、150℃まで温度を上げて5時間静置することで、ポリマー電解質組成物(保護膜)で被覆されたリチウム金属二次電池用負極(1)〜(24)及び比較用のリチウム金属二次電池用負極(1’)〜(7’)を得た。
<被覆面積の測定>
得られたリチウム金属二次電池用負極(1)〜(24)及び(1’)〜(7’)のSEM観察及びラマン分光測定での元素マッピングにより、特許文献13(特開2013−201062)の記載に準じて被覆面積を測定した。結果を表1〜3に示す。
<Creation of negative electrode for lithium metal secondary battery>
The polymer electrolyte composition precursor solutions (1) to (24) and (1 ′) to (7 ′) of Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 7 were used as lithium metal (vertical 20 mm × width 30 mm × thickness). 50 μm) The coating was applied to the entire surface at 0.0045 g / cm 2 and then dried at 110 ° C. for 3 hours. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. and left to stand for 5 hours, whereby the negative electrodes (1) to (24) for lithium metal secondary batteries coated with the polymer electrolyte composition (protective film) and the lithium metal for comparison were used. Negative electrodes (1 ′) to (7 ′) for secondary batteries were obtained.
<Measurement of coating area>
The obtained negative electrodes for lithium metal secondary batteries (1) to (24) and (1 ′) to (7 ′) were subjected to SEM observation and elemental mapping in Raman spectroscopic measurement. The covering area was measured in accordance with the description. The results are shown in Tables 1-3.

下記手順に従い、リチウム金属電池用セルを得た。尚、電解液は1MのLiN(CF3SO22が溶解しているエチレンカーボネート/ジエチルカーボネート(50重量%/50重量%)を用いた。
(正極の作製手順)
正極活物質として、アルカリ賦活法によって得られた比表面積が約2200m2/gである活性炭を用いた。活性炭粉末、アセチレンブラック、及びポリフッ化ビニリデンを、それぞれ重量比80:10:10の割合となるように混合し、この混合物を、溶媒であるN−メチルピロリドン中に添加し、攪拌混合してスラリーを得た。このスラリーを、厚さ30μmのアルミニウム箔の上にドクターブレード法で塗布し、仮乾燥した後、電極サイズが20mm×30mmとなるように切り取った。電極の厚みは約50μmであった。
(電池の作製手順)
上記正極とそれぞれリチウム金属二次電池用負極(1)〜(24)及び(1’)〜(7’)との間に、セパレータ(ポリプロピレン製不織布)を挿入し、これに電解液を含浸させ、ラミネートフィルムからなる収納ケースに入れて密封しリチウム金属二次電池(1)〜(24)及び(1’)〜(7’)を作成した。
A lithium metal battery cell was obtained according to the following procedure. The electrolytic solution used was ethylene carbonate / diethyl carbonate (50 wt% / 50 wt%) in which 1 M LiN (CF 3 SO 2 ) 2 was dissolved.
(Procedure of positive electrode)
As the positive electrode active material, activated carbon having a specific surface area of about 2200 m 2 / g obtained by an alkali activation method was used. Activated carbon powder, acetylene black, and polyvinylidene fluoride are mixed at a weight ratio of 80:10:10, and this mixture is added to N-methylpyrrolidone as a solvent, and mixed by stirring to form a slurry. Got. This slurry was applied onto an aluminum foil having a thickness of 30 μm by a doctor blade method, temporarily dried, and then cut so that the electrode size was 20 mm × 30 mm. The electrode thickness was about 50 μm.
(Battery preparation procedure)
A separator (nonwoven fabric made of polypropylene) is inserted between the positive electrode and the negative electrodes for lithium metal secondary batteries (1) to (24) and (1 ′) to (7 ′), respectively, and impregnated with an electrolytic solution. The lithium metal secondary batteries (1) to (24) and (1 ′) to (7 ′) were prepared by sealing them in a storage case made of a laminate film.

<室温充放電サイクル特性の評価>
得られたリチウム金属二次電池(1)〜(24)及び(1’)〜(7’)について、室温25℃で、充放電測定装置「バッテリーアナライザー1470型」[東陽テクニカ(株)製]を用いて、0.1Cの電流で電圧4.3Vまで充電し、10分間の休止後、0.1Cの電流で電池電圧を3.0Vまで放電し、この充放電を繰り返した。この時の初回充電時の電池容量と50サイクル目充電時の電池容量を測定し、下記式から充放電サイクル特性を算出した。数値が大きい程、充放電サイクル特性が良好であることを示す。
室温充放電サイクル特性(%)=(50サイクル目充電時の電池容量/初回充電時の電池容量)×100
<Evaluation of room temperature charge / discharge cycle characteristics>
About the obtained lithium metal secondary batteries (1) to (24) and (1 ′) to (7 ′), a charge / discharge measuring device “Battery Analyzer 1470 type” [manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.] at room temperature of 25 ° C. The battery was charged to a voltage of 4.3 V with a current of 0.1 C, and after a pause of 10 minutes, the battery voltage was discharged to 3.0 V with a current of 0.1 C, and this charge / discharge was repeated. At this time, the battery capacity at the first charge and the battery capacity at the 50th cycle charge were measured, and the charge / discharge cycle characteristics were calculated from the following formula. It shows that charging / discharging cycling characteristics are so favorable that a numerical value is large.
Room temperature charge / discharge cycle characteristics (%) = (battery capacity at the 50th cycle charge / battery capacity at the first charge) × 100

表1〜3の結果から、直鎖状高分子中のポリエーテル鎖(b1)のMnが本発明の上限の範囲外である10,000又は1,000,000のものを使用した比較例1、3、4、6及び7のポリマー電解質組成物膜は、25℃でのイオン電導度が低かった。また、ポリエーテル鎖(b1)のMnが本発明の下限の範囲外である比較例2及び5のポリマー電解質組成物膜を用いたリチウムイオン二次電池は、充放電サイクル特性が低かった。
一方、実施例1〜24の本発明のポリマー電解質組成物膜は、イオン伝導性が高かった。さらに、このポリマー電解質組成物膜で被覆されたリチウム金属二次電池用負極を用いたリチウム金属二次電池は、室温充放電サイクル特性が高かった。したがって、本発明のポリマー電解質組成物を用いれば、常温での高イオン伝導性及び電池のサイクル寿命特性に優れる保護膜を形成することができることが分かる。
From the results of Tables 1 to 3, Comparative Example 1 using 10,000 or 1,000,000 whose Mn of the polyether chain (b1) in the linear polymer is outside the upper limit of the present invention. The polymer electrolyte composition films of 3, 4, 6, and 7 had low ionic conductivity at 25 ° C. Moreover, the lithium ion secondary battery using the polymer electrolyte composition film of Comparative Examples 2 and 5 in which Mn of the polyether chain (b1) is outside the lower limit range of the present invention has low charge / discharge cycle characteristics.
On the other hand, the polymer electrolyte composition films of the present invention in Examples 1 to 24 had high ion conductivity. Furthermore, the lithium metal secondary battery using the negative electrode for a lithium metal secondary battery coated with this polymer electrolyte composition film had high room temperature charge / discharge cycle characteristics. Therefore, it can be seen that by using the polymer electrolyte composition of the present invention, it is possible to form a protective film excellent in high ion conductivity at room temperature and cycle life characteristics of the battery.

本発明のポリマー電解質組成物は、常温での高イオン伝導性に優れるリチウム金属二次電池負極用保護膜を与えることができる。また、本発明のポリマー電解質組成物で被覆したリチウム金属二次電池負極を用いれば、リサイクル寿命特性の優れたリチウム金属二次電池を得ることができる。   The polymer electrolyte composition of the present invention can provide a protective film for a negative electrode of a lithium metal secondary battery excellent in high ion conductivity at room temperature. Moreover, if the lithium metal secondary battery negative electrode coat | covered with the polymer electrolyte composition of this invention is used, the lithium metal secondary battery excellent in the recycling life characteristic can be obtained.

1:正極
2:固体電解質又は固体電解液
3:リチウム金属二次電池負極用保護膜
4:負極
1: Positive electrode 2: Solid electrolyte or solid electrolyte 3: Protective film for lithium metal secondary battery negative electrode 4: Negative electrode

Claims (11)

ポリエーテル鎖(a1)を有する高分子架橋体(A)、ポリエーテル鎖(b1)を有する直鎖状高分子(B)及びリチウム塩(C)を含有するポリマー電解質組成物であって、
(a1)の数平均分子量が100〜5,000であり、(b1)の数平均分子量が500〜5,000であり、(A)及び(B)中のポリエーテル鎖の合計含有量が(A)及び(B)の合計重量を基準として40〜99重量%であるポリマー電解質組成物。
A polymer electrolyte composition containing a crosslinked polymer (A) having a polyether chain (a1), a linear polymer (B) having a polyether chain (b1), and a lithium salt (C),
The number average molecular weight of (a1) is 100 to 5,000, the number average molecular weight of (b1) is 500 to 5,000, and the total content of the polyether chains in (A) and (B) is ( A polymer electrolyte composition which is 40 to 99% by weight based on the total weight of A) and (B).
直鎖状高分子(B)が、ポリエーテル鎖(b1)を有するブロックと、ポリオレフィンブロック(f1)、ポリエステルブロック(f2)、ポリアミドブロック(f3)、ポリイミドブロック(f4)、ポリウレタンブロック(f5)及びポリカーボネートブロック(f6)からなる群より選ばれる少なくとも1種のブロック(f)とを有し、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合及びイミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を介してポリエーテル鎖(b1)を有するブロックと(f)とを結合した構造を有する高分子(B1)である請求項1に記載のポリマー電解質組成物。 The linear polymer (B) has a block having a polyether chain (b1), a polyolefin block (f1), a polyester block (f2), a polyamide block (f3), a polyimide block (f4), and a polyurethane block (f5). And at least one block (f) selected from the group consisting of polycarbonate blocks (f6), and through at least one bond selected from the group consisting of ester bonds, urethane bonds, amide bonds and imide bonds. The polymer electrolyte composition according to claim 1, wherein the polymer electrolyte composition is a polymer (B1) having a structure in which a block having a polyether chain (b1) and (f) are combined. ブロック(f)の数平均分子量が100〜5,000である請求項2に記載のポリマー電解質組成物。 The polymer electrolyte composition according to claim 2, wherein the number average molecular weight of the block (f) is 100 to 5,000. 高分子架橋体(A)が、ポリエーテル鎖(a1)を有する化合物(d)を必須構成単量体とし、(d)が2個以上の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d1)及び/又は2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d2)である請求項1〜3のいずれかに記載のポリマー電解質組成物。 The crosslinked polymer (A) comprises a compound (d) having a polyether chain (a1) as an essential constituent monomer, and (d) is a (meth) acrylate compound having two or more (meth) acrylate groups ( The polymer electrolyte composition according to claim 1, which is d1) and / or an epoxy compound (d2) having two or more epoxy groups. ポリエーテル鎖(a1)がポリオキシエチレン鎖である請求項1〜4のいずれかに記載のポリマー電解質組成物。 The polymer electrolyte composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyether chain (a1) is a polyoxyethylene chain. ポリエーテル鎖(b1)がポリオキシエチレン鎖である請求項1〜5のいずれかに記載のポリマー電解質組成物。 The polymer electrolyte composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyether chain (b1) is a polyoxyethylene chain. 高分子架橋体(A)と直鎖状高分子(B)との重量比{(A):(B)}が、10:1〜1:50である請求項1〜6のいずれかに記載のポリマー電解質組成物。 The weight ratio {(A) :( B)} of the crosslinked polymer (A) and the linear polymer (B) is 10: 1 to 1:50. The polymer electrolyte composition. ポリマー電解質組成物の重量を基準として、高分子架橋体(A)の含有量が2〜89.9重量%、直鎖状高分子(B)の含有量が10〜97.9重量%、リチウム塩(C)の含有量が0.1〜88重量%である請求項1〜7のいずれかに記載のポリマー電解質組成物。 Based on the weight of the polymer electrolyte composition, the content of the crosslinked polymer (A) is 2 to 89.9% by weight, the content of the linear polymer (B) is 10 to 97.9% by weight, lithium Content of salt (C) is 0.1-88 weight%, The polymer electrolyte composition in any one of Claims 1-7. 請求項1〜8のいずれかに記載のポリマー電解質組成物で被覆されてなるリチウム金属二次電池用負極。 A negative electrode for a lithium metal secondary battery, which is coated with the polymer electrolyte composition according to claim 1. 請求項9に記載のリチウム金属二次電池用負極を有するリチウム金属二次電池。 The lithium metal secondary battery which has a negative electrode for lithium metal secondary batteries of Claim 9. 請求項1〜8のいずれかに記載のポリマー電解質組成物の製造方法であって、
直鎖状高分子(B)及び下記ポリエーテル鎖(a1)を有する化合物(d)を含むモノマー溶液(X)中で(d)を重合して高分子架橋体(A)を製造する工程を含むポリマー電解質組成物の製造方法。
(a1)を有する化合物(d):2個以上の(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレート化合物(d1)及び/又は2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(d2)。
A method for producing the polymer electrolyte composition according to claim 1,
A step of producing a crosslinked polymer (A) by polymerizing (d) in a monomer solution (X) containing a linear polymer (B) and a compound (d) having the following polyether chain (a1): The manufacturing method of the polymer electrolyte composition containing.
Compound (d) having (a1): (meth) acrylate compound (d1) having two or more (meth) acrylate groups and / or epoxy compound (d2) having two or more epoxy groups.
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