KR100473352B1 - Polyalkylene oxide Composition for Polymer Electrolytes with Enhanced Lithium Stability - Google Patents

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KR100473352B1 KR10-2002-0071663A KR20020071663A KR100473352B1 KR 100473352 B1 KR100473352 B1 KR 100473352B1 KR 20020071663 A KR20020071663 A KR 20020071663A KR 100473352 B1 KR100473352 B1 KR 100473352B1
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Abstract

본 발명은 리튬 안정성이 향상된 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리튬염과, 연결 중심원자 주위에 2개 이상의 페닐알킬렌글리콜 아크릴레이트의 관능기가 도입되어 있는 가교제와 경화형 개시제 및 비수용액계 극성용매가 포함되어 있는 전해질 조성물 중에, 리튬 표면에 안정한 보호층을 형성하고 이온전도 경로를 쉽게 유지할 수 있도록 하는 폴리알킬렌 옥시드 작용기를 가지고 있는 특정의 리튬 표면 안정제를 추가로 첨가함으로써 충방전시 리튬 금속과 전해질 계면간의 안정화를 도모하고 리튬 충방전 효율을 크게 향상시키는 효과를 가지고 있으므로, 금속 리튬을 음극으로 사용하는 리튬 금속-고분자 이차전지의 전해질로 유용한 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polyalkylene oxide-based polymer electrolyte composition having improved lithium stability, and more particularly, to a lithium salt and a crosslinking agent having a functional group of at least two phenylalkylene glycol acrylates introduced around a connecting center atom. In the electrolyte composition containing the curable initiator and the non-aqueous polar solvent, a specific lithium surface stabilizer having a polyalkylene oxide functional group which forms a stable protective layer on the lithium surface and makes it easy to maintain the ion conducting path is added. It has the effect of stabilizing the interface between lithium metal and electrolyte during charging and discharging and greatly improving the efficiency of lithium charging and discharging. Therefore, polyalkylene jade useful as electrolyte of lithium metal-polymer secondary battery using metal lithium as a negative electrode It relates to a seed-based polymer electrolyte composition.

Description

리튬 안정성이 향상된 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질 조성물 {Polyalkylene oxide Composition for Polymer Electrolytes with Enhanced Lithium Stability} Polyalkylene oxide composition for Polymer Electrolytes with Enhanced Lithium Stability}

본 발명은 리튬 안정성이 향상된 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리튬염과, 연결 중심원자 주위에 2개 이상의 페닐알킬렌글리콜 아크릴레이트의 관능기가 도입되어 있는 가교제와 경화형 개시제 및 비수용액계 극성용매가 포함되어 있는 전해질 조성물 중에, 리튬 표면에 안정한 보호층을 형성하고 이온전도 경로를 쉽게 유지할 수 있도록 하는 폴리알킬렌 옥시드 작용기를 가지고 있는 특정의 리튬 표면 안정제를 추가로 첨가함으로써 충방전시 리튬 금속과 전해질 계면간의 안정화를 도모하고 리튬 충방전 효율을 크게 향상시키는 효과를 가지고 있으므로, 금속 리튬을 음극으로 사용하는 리튬 금속-고분자 이차전지의 전해질로 유용한 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polyalkylene oxide-based polymer electrolyte composition having improved lithium stability, and more particularly, to a lithium salt and a crosslinking agent having a functional group of at least two phenylalkylene glycol acrylates introduced around a connecting center atom. In the electrolyte composition containing the curable initiator and the non-aqueous polar solvent, a specific lithium surface stabilizer having a polyalkylene oxide functional group which forms a stable protective layer on the lithium surface and makes it easy to maintain the ion conducting path is added. It has the effect of stabilizing the interface between lithium metal and electrolyte during charging and discharging and greatly improving the efficiency of lithium charging and discharging. Therefore, polyalkylene jade useful as electrolyte of lithium metal-polymer secondary battery using metal lithium as a negative electrode It relates to a seed-based polymer electrolyte composition.

금속리튬 전극(이론 에너지밀도: 3.86 Ah/g)은 기존의 리튬이온 전지에 사용되어 온 카본계 음극(이론 에너지 밀도: 0.372 Ah/g)에 비해 높은 에너지 밀도를 가지므로 고용량의 전지로 적합하다. 그러나 금속리튬 전극은 반응성이 매우 커 일반적으로 사용되는 카보네이트계 전해질 용액과 쉽게 반응하여 금속 표면에 부도체 피막을 형성하는 단점이 있다. 또한 충방전시 리튬전극 표면에서 불균일한 반응이 일어나 전극 표면에 침상형의 덴드라이트(dendrite) 형상의 리튬 전극 이 형성되며, 이러한 리튬 전극 표면의 덴드라이트는 전극 표면에서 쉽게 떨어져 소위 "dead lithium"을 형성하여 리튬의 충방전 사이클 수명을 저하시키며, 전지 단락의 직접적인 원인이 되어 전지의 안전성을 저하시키는 주된 원인이 된다. 따라서 리튬 덴드라이트(dendrite) 성장을 억제하여 리튬의 가역적인 충방전 사이클 수명을 향상시키며 전지의 안정성을 확보할 수 있는 전해질을 개발하는 것이 금속리튬 전극을 사용하는 고용량 전지 개발에 필수적이라 할 수 있다. The metal lithium electrode (theoretical energy density: 3.86 Ah / g) has a higher energy density than the carbon-based negative electrode (theoretical energy density: 0.372 Ah / g) used in conventional lithium ion batteries, and thus is suitable for high capacity batteries. . However, the metal lithium electrode has a high reactivity and easily reacts with a commonly used carbonate-based electrolyte solution to form a non-conductive film on the metal surface. In addition, a non-uniform reaction occurs on the surface of the lithium electrode during charging and discharging, so that a needle-shaped dendrite-shaped lithium electrode is formed on the electrode surface, and the dendrite on the surface of the lithium electrode easily falls off the electrode surface, so-called "dead lithium". Is formed to reduce the charge / discharge cycle life of lithium, which is a direct cause of battery short-circuit, which is a major cause of deterioration of battery safety. Therefore, it is essential to develop a high capacity battery using metal lithium electrodes to suppress lithium dendrite growth to improve the reversible charge and discharge cycle life of lithium and to secure battery stability. .

현재 금속리튬 전극에 적합한 전해질로서는 폴리에틸렌 옥시드(PEO)계 고체 고분자 전해질이 연구되어 있으나, 상온에서의 이온전도도가 낮고 전해질/전극 계면의 저항이 비교적 높아 상온에서 전지 적용시 용량 감소 및 저온 특성이 매우 나쁜 단점이 있는 것으로 지적되어 있다.Currently, polyethylene oxide (PEO) -based solid polymer electrolytes have been studied as suitable electrolytes for metal lithium electrodes. However, due to low ionic conductivity at room temperature and relatively high resistance of the electrolyte / electrode interface, the capacity reduction and low temperature characteristics of the battery at room temperature are low. It is pointed out that there is a very bad disadvantage.

액체 전해질을 함유한 겔형 고분자 전해질 및 하이브리드 전해질을 사용한 금속리튬 이차전지의 경우, 첨가된 액체 전해질이 활성이 매우 큰 리튬 금속과 반응하여 표면에 불균일한 전극/전해질 계면 층(Solid Electrolyte Interfacial Layer, SEI층)을 성장하고, 이러한 불균일한 SEI층은 덴드라이트 성장을 효과적으로 막지 못하는 것으로 알려져 있다. 또한, 폴리에틸렌 옥시드계 겔형 고분자 전해질이 리튬 표면에서의 덴드라이트 성장을 다소 억제하여 주는 것으로 알려져 있으나[J. Electroanal. Chem., Vol. 143, p.2187], 금속리튬 전지에 응용하는데는 충분하지 못하다.In the case of a metallic lithium secondary battery using a gel polymer electrolyte and a hybrid electrolyte containing a liquid electrolyte, the added liquid electrolyte reacts with a very active lithium metal, resulting in a non-uniform electrode / electrolyte interfacial layer (SEI) on the surface. Layer), and this non-uniform SEI layer is known to not effectively prevent dendrite growth. In addition, polyethylene oxide gel polymer electrolytes are known to somewhat inhibit the growth of dendrite on the surface of lithium [ J. Electroanal. Chem ., Vol. 143 , p. 2187], which is not sufficient for application in metal lithium batteries.

이에, 리튬의 표면을 안정화시키고 전해질과의 반응을 막아줄 수 있는 보호층을 도입함으로써 금속리튬의 안정성 및 충방전 효율을 증가시키려는 시도가 있었다. 예컨대, 금속리튬 전극 표면에 공액 이중 결합을 갖는 전도성 고분자[미국특허 제5,460,905호], 이온 전도성이 있는 가교형 고분자[미국특허 5,961,672호] 또는 세라믹[미국특허 5,314,756]을 코팅하여 보호층을 도입하는 방법 등이 공지되어 있다. 그러나, 상기한 보호층 코팅 방법은 계면 저항을 증가시켜 전지의 충방전 효율을 감소시킬 수 있다.Thus, attempts have been made to increase the stability and charge / discharge efficiency of metallic lithium by introducing a protective layer that stabilizes the surface of lithium and prevents reaction with the electrolyte. For example, a conductive polymer [US Pat. No. 5,460,905] having a conjugated double bond, a crosslinking polymer having an ion conductivity [US Pat. No. 5,961,672] or a ceramic [US Pat. No. 5,314,756] is coated on a metal lithium electrode surface to introduce a protective layer. Methods and the like are known. However, the above-described protective layer coating method may increase the interface resistance to reduce the charge and discharge efficiency of the battery.

리튬의 표면을 안정화하는 다른 방법으로, 전해질 용액에 소량의 유기물 또는 무기물을 첨가하여 표면에 안정한 보호층 막을 형성하는 방법이 공지되어 있는 바, 이때 첨가제로는 주로 CO2[Electrochim Acta, Vol. 42, p.2667], HF[J. Electrochem. Soc., Vol. 143, p.2187], 저분자량의 폴리에틸렌글리콜 디메틸 에테르[J. Electrochem. Soc., Vol. 147, p.813] 등을 사용하고 있다.As another method of stabilizing the surface of lithium, a method of forming a stable protective layer film on the surface by adding a small amount of organic or inorganic to the electrolyte solution is known, wherein the additive is mainly CO 2 [ Electrochim Acta , Vol. 42 , p . 2667], HF [J. Electrochem. Soc , Vol. 143 , p. 2187], low molecular weight polyethylene glycol dimethyl ether [ J. Electrochem. Soc. , Vol. 147 , p.813] and the like.

또 다른 방법으로서, CO2를 겔형 고분자 전해질에 첨가하여 리튬 표면을 안정화시키고 리튬의 충방전 효율을 사용하기 전에 비해 다소 증가시킨 예도 있으나[J. Power Sources, Vol. 81∼82, p.734], 기체상의 첨가제를 사용하는 방법은 제조 공정상의 번거로움이 있다.As another method, CO 2 was added to the gel polymer electrolyte to stabilize the surface of lithium and increase slightly compared to before using the charge and discharge efficiency of lithium [ J. Power Sources , Vol. 81-82 , p.734], the method of using a gaseous additive has the trouble of a manufacturing process.

따라서, 금속리튬 고분자 전지로 적용하기에 보다 용이한 새로운 고분자 전해질의 개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, there is an urgent need for the development of new polymer electrolytes that are easier to apply to metal lithium polymer batteries.

한편, 본 발명자들은 종래 일반적인 가교형 고분자 전해질이 경화 후에 연신 또는 굽힘 등의 특성이 부족하여 쉽게 부러지는 성질이 있어 리튬-폴리머 전지에 적용에 한계가 있음을 해결하고자 노력하였고, 그 결과 연결 분자 중심에 페닐알킬렌글리콜 아크릴레이트가 2개 이상 도입된 구조를 가지고 있는 가교제를 합성하여 3차원 망상 구조의 고체 고분자 전해질 재료에 함유시키는 기술을 개발하여 특허출원한 바도 있다[한국특허공개 제2002-72886호].On the other hand, the present inventors tried to solve the limitation of the conventional cross-linked polymer electrolyte has a limitation in the application to lithium-polymer battery because it is easily broken due to the lack of properties such as stretching or bending after curing, and as a result A patent application was developed by synthesizing a crosslinking agent having a structure in which two or more phenylalkylene glycol acrylates were introduced into a solid polymer electrolyte material having a three-dimensional network structure [Korean Patent Publication No. 2002-72886]. number].

본 발명은 본 발명자들에 의해 개발된 한국특허공개 제2002-72886호의 개량발명이다. 즉, 한국특허공개 제2002-72886호에 공개되어 있는 가교제와 리튬염이 포함된 전해질 조성물에 리튬 표면을 안정화하여 전극 표면에 덴드라이트 성장을 억제하여 리튬의 충방전 효율을 극대화시키는 특정의 리튬 표면 안정제가 포함된 고분자 전해질 조성물을 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.The present invention is an improved invention of Korean Patent Publication No. 2002-72886 developed by the present inventors. That is, a specific lithium surface that stabilizes the lithium surface in an electrolyte composition containing a crosslinking agent and a lithium salt disclosed in Korean Patent Publication No. 2002-72886 to inhibit dendrite growth on the electrode surface to maximize the charge and discharge efficiency of lithium. The present invention has been completed by preparing a polymer electrolyte composition including a stabilizer.

종래 방법에서는 리튬 표면을 안정화하는 첨가제로 CO2 또는 HF 등을 사용한 바 있으나, 정량적 제어가 어렵고 제조 공정상의 복잡성을 피할 수 없었는데 반하여, 본 발명이 특징적으로 사용하는 리튬 표면 안정제는 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질과의 혼화성이 우수하고 리튬 표면을 안정화하는 효과가 탁월하면서도 사용상의 편리성이 있다.In the conventional method, although CO 2 or HF was used as an additive to stabilize the lithium surface, the quantitative control was difficult and the complexity of the manufacturing process could not be avoided, whereas the lithium surface stabilizer used in the present invention is a polyalkylene oxide. It has excellent miscibility with the polymer electrolyte and stabilizes the surface of lithium.

따라서, 본 발명은 기계적인 물성이 우수하여 리튬-폴리머 전지 제조 공정 적용에 우수하면서 리튬 충방전 효율이 향상된 고분자 전해질 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a polymer electrolyte composition having excellent mechanical properties and excellent lithium-polymer battery manufacturing process application and improved lithium charge and discharge efficiency.

본 발명은 i) 리튬염 3 ∼ 30 중량%; ⅱ) 다음 화학식 1로 표시되는 가교제 0.1 ∼ 80 중량%; ⅲ) 다음 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 화합물 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 리튬 표면 안정제 0.01 ∼ 20 중량%; ⅳ) 비수용액계 극성 용매 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 가소제 0.1 ∼ 90 중량%; 및 ⅴ) 경화형 개시제 0.5 ∼ 5 중량%를 포함하는 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질 조성물을 그 특징으로 한다.The present invention is i) 3 to 30% by weight of a lithium salt; Ii) 0.1 to 80% by weight of a crosslinking agent represented by the following formula (1); Iii) 0.01 to 20% by weight of a single or two or more lithium surface stabilizers selected from the compounds represented by the following formulas (2) and (3); V) 0.1 to 90% by weight of single or two or more plasticizers selected from non-aqueous polar solvents; And iii) 0.5 to 5% by weight of a curing initiator.

상기 화학식 1에서 : X는 , , , 또는 를 나타내며, 이때 X1 및 X2은 각각 탄소수 1 ∼ 10의 사슬형 또는 분지형 알킬기 또는 할로겐원자로 치환된 할로알킬기를 나타내고; R은 탄소수 1 ∼ 10의 사슬형 또는 분지형 알킬기를 나타내며; R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 각각 수소원자 또는 메틸기를 나타내며; R8은 각각 탄소수 1 ∼ 10의 사슬형 또는 분지형 알킬기를 나타내고; j는 2 또는 3의 정수이고; 그리고 p, q 및 r은 각각 0 ∼ 20의 정수이다.In Chemical Formula 1: X is , , , or Wherein X 1 and X 2 each represent a chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a haloalkyl group substituted with a halogen atom; R represents a chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each represent a hydrogen atom or a methyl group; R 8 each represents a chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; j is an integer of 2 or 3; And p, q and r are each an integer of 0 to 20.

CiF2i+1CjH2j-Q1-(CH2CH2O) k-CjH2j-Q2-R9 C i F 2i + 1 C j H 2j -Q 1- (CH 2 CH 2 O) k -C j H 2j -Q 2 -R 9

상기 화학식 2에서, Q1 및 Q2는 연결 작용기로 각각 -O- , -OC(O)O-, -OC(O)- 또는 -C(O)O- 이며, R9은 수소원자, 탄소수 1 ∼ 20의 사슬형 또는 분지형 과불소화된 알킬기이며, i 및 k는 각각 1 ∼ 20의 정수이며, j는 0 ∼ 5의 정수이다;In Formula 2, Q 1 and Q 2 are -O-, -OC (O) O-, -OC (O)-or -C (O) O-, respectively, and R 9 is a hydrogen atom or carbon number as a linking functional group. It is a 1-20 chain or branched perfluorinated alkyl group, i and k are the integers of 1-20, respectively, j is an integer of 0-5;

상기 화학식 3에서, D는 방향족 또는 실록산계 중심원자로 , , , , , , , , , , , 중에서 선택되고; W는 , , 중에서 선택되며; R1은 수소원자 또는 메틸기이며; Z는 이며; Y는 중심 분자와 곁가지를 연결하는 기로서 , , , , 중에서 선택되며, 이때 j와 k는 각각 0 또는 1 내지 4의 자연수이며; R은 이며, 이때 n과 m은 각각 0 또는 1 내지 30의 자연수이고; R2는 수소원자 또는 메틸기 중에서 선택되고; ℓ은 1 내지 8의 자연수이다.In Formula 3, D is an aromatic or siloxane-based core atom , , , , , , , , , , , And Is selected from; W is , , And Is selected from; R 1 is a hydrogen atom or a methyl group; Z is Is; Y is a group connecting the central molecule and the side branch , , , , And J and k are each 0 or a natural number of 1 to 4; R is Where n and m are each 0 or a natural number from 1 to 30; R 2 is selected from a hydrogen atom or a methyl group; 1 is a natural number of 1 to 8.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명은 리튬 표면에 안정한 보호층을 형성할 수 있을 뿐 아니라 이온 전도 경로를 쉽게 유지 할 수 있는 폴리알킬렌 옥시드 작용기를 가지고 있는 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 리튬 표면 안정제가 포함되는 고분자 전해질 조성물에 관한 것이다. 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 화합물은 중심 분자 또는 분자 말단에 리튬 표면과 안정한 보호층을 형성 할 수 있는 과불소 알킬기, 방향족기 또는 환형의 실록산기를 가지고 있고, 그리고 이온 전도성을 유지할 수 있는 폴리알킬렌 옥시드기가 1개 이상 결합되어 있어 리튬금속의 표면 안정제로서 유효하다.The present invention is a polymer containing a lithium surface stabilizer represented by the formula (2) or (3) having a polyalkylene oxide functional group that can not only form a stable protective layer on the surface of the lithium but also easily maintain the ion conduction path It relates to an electrolyte composition. The compound of Formula 2 or Formula 3 is a polyalkylene having a perfluorinated alkyl group, an aromatic group or a cyclic siloxane group capable of forming a stable protective layer with a lithium surface at the center molecule or molecular terminal, and can maintain ion conductivity Since one or more oxide groups are bonded, it is effective as a surface stabilizer of lithium metal.

본 발명에 따른 고분자 전해질 조성물 중에 함유되는 각 조성성분을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to each composition component contained in the polymer electrolyte composition according to the present invention in detail.

ⅰ) 리튬염Iii) lithium salt

본 발명의 조성물에는 리튬염으로서 기존의 고분자 전해질 제조용으로 사용된 리튬염이라면 어느 것을 사용해도 무방하다. 기존에 사용되어온 리튬염으로는 예컨대 LiClO4, LiCF3SO3, LiBF4, LiPF6, LiAsF 6, Li(CF3SO2)2N 등이 있다.In the composition of the present invention, any lithium salt may be used as the lithium salt, as long as it is a lithium salt used for producing a conventional polymer electrolyte. Lithium salts that have been used in the past include, for example, LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N.

상기한 리튬염은 전체 조성물에 대하여 3 ∼ 30 중량%, 바람직하기로는 5 ∼ 15 중량% 범위로 사용하나, 필요에 따라 적절한 혼합비율에 의해 그 양을 조절할 수도 있다.The lithium salt is used in the range of 3 to 30% by weight, preferably 5 to 15% by weight based on the total composition, but the amount may be adjusted by an appropriate mixing ratio as necessary.

ⅱ) 가교제Ii) crosslinking agent

본 발명의 조성물에는 가교제로서 상기 화학식 1로 표시되는 것으로 가교중심이 연신 및 굽힘 특성 등의 기계적 물성을 보완하고 이온전도도를 향상시키는 벤젠 고리가 도입된 가교제가 함유된다. 즉, 본 발명의 가교제는 상기 화학식 1로부터 알 수 있듯이 연결 분자에 페닐 알킬렌글리콜 아크릴레이트가 2개 이상 도입된 구조를 가지고 있어, 이를 도입한 고분자 전해질이 3차원 망상구조를 이룰 수 있도록 해준다. 특히, 상기 화학식 1로 표시되는 가교제가 도입된 고분자 전해질은 가교 중심이 2개 이상의 벤젠 분자를 가지는 하드 세그멘트로 가교되어 있어 전해질의 기계적 물성을 보강할 수 있으며, 또한 선형 또는 분지형 폴리머쇄간의 거리를 규칙적으로 유지시켜 준다. 상기 화학식 1로 표시되는 가교제에 있어 바람직하기로는 X가 또는 인 화합물을 함유시키는 것이다.The composition of the present invention is represented by the formula (1) as a crosslinking agent contains a crosslinking agent having a benzene ring introduced to the center of the crosslinking to improve mechanical properties such as stretching and bending characteristics and to improve the ionic conductivity. That is, the crosslinking agent of the present invention has a structure in which two or more phenyl alkylene glycol acrylates are introduced into the linking molecule, as shown in the general formula (1), so that the polymer electrolyte into which the crosslinking agent is introduced can form a three-dimensional network structure. In particular, the polymer electrolyte in which the crosslinking agent represented by Chemical Formula 1 is introduced is crosslinked by hard segments having two or more benzene molecules to reinforce the mechanical properties of the electrolyte, and also the distance between linear or branched polymer chains. Keep it regular. In the crosslinking agent represented by Formula 1, X is preferably or It is to contain a phosphorus compound.

상기한 가교제는 전체 조성물 중에 0.1 ∼ 80 중량% 함유될 수 있으며, 바람직하기로는 5 ∼ 60 중량% 이며, 더욱 바람직하기로는 10 ∼ 50 중량% 범위로 함유된다.The crosslinking agent may be contained in the total composition of 0.1 to 80% by weight, preferably 5 to 60% by weight, more preferably in the range of 10 to 50% by weight.

ⅲ) 리튬 표면 안정제Iii) lithium surface stabilizer

본 발명의 조성물에는 리튬 표면에 안정한 보호층을 형성할 수 있을 뿐 아니라 이온 전도 경로를 쉽게 유지 할 수 있는 폴리알킬렌 옥시드 작용기를 가지고 있는 특정 화합물을 리튬 표면 안정제로 함유한다. 이러한 리튬 표면 안정제로는 상기 화학식 2로 표시되는 과불소계 화합물 및 상기 화학식 3으로 표시되는 중심에 방향족기 또는 실록산계 화합물 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 리튬 표면 안정제로 사용되는 상기 화학식 2로 표시되는 과불소계 화합물은 공지의 방법으로 쉽게 합성 할 수 있거나 상용화된 제품으로 쉽게 구입 가능하며, 상기 화학식 3으로 표시되는 방향족 이나 실록산계 화합물은 공지된 방법[한국특허공개 제2002-80196호]으로부터 쉽게 합성이 가능하다. 본 발명에 따른 리튬 표면 안정제에 있어서, 특히 바람직하기로는 다음에서 선택 사용하는 것이다: The composition of the present invention contains, as a lithium surface stabilizer, a specific compound having a polyalkylene oxide functional group that can not only form a stable protective layer on the lithium surface but also easily maintain an ion conducting path. As the lithium surface stabilizer, a single or a mixture of two or more selected from an aromatic group or a siloxane compound may be used in the perfluorine-based compound represented by Chemical Formula 2 and the center represented by Chemical Formula 3. The perfluorine compound represented by Chemical Formula 2 used as a lithium surface stabilizer can be easily synthesized by a known method or commercially available as a commercially available product, and the aromatic or siloxane compound represented by Chemical Formula 3 can be known by a known method [ Korean Patent Publication No. 2002-80196] can be easily synthesized. In the lithium surface stabilizer according to the invention, it is particularly preferred to use the following:

, , , , , , , , , , , 또는 이며, 이때 n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 30의 정수이다. , , , , , , , , , , , or Wherein n is an integer from 1 to 20 and m is an integer from 1 to 30.

상기한 리튬 표면 안정제는 전체 조성물 중에 0.01 ∼ 20 중량% 함유될 수 있으며, 바람직하기로는 0.01 ∼ 10 중량% 이며, 더욱 바람직하기로는 0.05 ∼ 2 중량% 범위로 함유된다.The lithium surface stabilizer may be contained in the total composition of 0.01 to 20% by weight, preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably in the range of 0.05 to 2% by weight.

ⅳ) 가소제Iii) plasticizer

본 발명의 조성물에는 리튬염 해리와 전도도를 향상시키는 가소제로서 리튬염을 해리할 수 있는 비수용액계 극성 용매를 함유한다. 일반적으로 고분자 전해질의 전도도는 첨가된 가소제의 함량에 크게 의존하여 가소제의 함량이 증가할 수록 전도도는 증가하는 것으로 보고되어 있다. 그러나 첨가된 가소제의 함량이 증가하면 전도도는 증가하나 기계적 물성이 크게 감소하여 박막으로 만들 수 없거나 전지 제조 공정에 사용이 어렵게 된다. 이러한 제반 사항을 고려하여 가소제는 전체 조성물 중에 0.1 ∼ 90 중량% 범위로 함유될 수 있으며, 최대 0.1 ∼ 80 중량% 까지도 함유가 가능하다. The composition of the present invention contains a non-aqueous polar solvent capable of dissociating lithium salts as a plasticizer for improving lithium salt dissociation and conductivity. In general, the conductivity of the polymer electrolyte is largely dependent on the content of the added plasticizer, so that the conductivity increases as the content of the plasticizer increases. However, as the content of the added plasticizer increases, the conductivity increases, but the mechanical properties are greatly reduced, making it impossible to form a thin film or to use it in a battery manufacturing process. In consideration of these matters, the plasticizer may be contained in the total composition in the range of 0.1 to 90% by weight, and may contain up to 0.1 to 80% by weight.

본 발명이 가소제로 사용할 수 있는 비수용액계 극성용매의 예로는 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 1,3-디옥시란, 4,4-디메틸-1,3-디옥시란, γ-부틸로락톤, 아세토니트릴, 폴리에틸렌글리콜디메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜디에틸에테르, 폴리에틸렌글리콜디프로필에테르, 폴리에틸렌글리콜디부틸에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디메틸에테르 및 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르; 디부틸에테르 말단의 폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 공중합체; 디부틸에테르 말단의 폴리에틸렌글리콜/폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 블록 공중합체 등이 있다. 상기한 가소제는 제조되는 고분자 전해질에 이온전도성을 부여할 목적으로 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.Examples of the non-aqueous polar solvent which the present invention can be used as a plasticizer include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxirane, 4, 4-dimethyl-1,3-dioxirane, gamma -butylolactone, acetonitrile, polyethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol diethyl ether, polyethylene glycol dipropyl ether, polyethylene glycol dibutyl ether, polyethylene glycol diglycidyl Ethers, polypropylene glycol dimethyl ether and polypropylene glycol diglycidyl ether; Polypropylene glycol / polyethylene glycol copolymer of dibutyl ether terminal; And polyethylene glycol / polypropylene glycol / polyethylene glycol block copolymers at the end of dibutyl ether. The plasticizer may be used alone or in combination of two or more thereof for the purpose of imparting ion conductivity to the polymer electrolyte to be produced.

ⅴ) 경화형 개시제Iii) Curing initiator

본 발명의 조성물에는 경화형 개시제가 함유되는 바, 개시제 성분으로는 광개시형과 열개시형 모두가 사용되어질 수 있다. 광경화형 개시제의 예로는 에틸벤조인 에테르, 이소프로필벤조인 에테르, 알파메틸벤조인 에틸에테르, 벤조인 페닐에테르, 알파아실옥심 에스테르, 알파,알파-디에톡시아세토페논, 1,1-디클로로아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온[시바 가이기(Ciba Geigy)사의 다로큐어(Darocur) 1173], 1-하이드록시시클로헥실 페닐 케톤[시바 가이기(Ciba Geigy)사의 이가큐어(Irgacure) 184], 다로큐어 1116, 이가큐어 907 등과 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, 2-클로로 안트라퀴논, 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤, 클로로티옥산톤, 벤조페논, p-클로로벤조페논, 벤질 벤조에이트, 벤조일 벤조에이트, 미클러 케톤 등이 있다. 열경화형 개시제로는 아조이소부티로니트릴계, 퍼옥시드계 등이 있다. Since the curable initiator is contained in the composition of the present invention, both an initiator and a photoinitiator may be used as the initiator component. Examples of photocurable initiators include ethylbenzoin ether, isopropylbenzoin ether, alphamethylbenzoin ethylether, benzoin phenylether, alphaacyloxime ester, alpha, alpha-diethoxyacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone , 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one [Darocur 1173 by Ciba Geigy], 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone [Ciba Geigy Irgacure 184], Darocure 1116, Igacure 907, etc., anthraquinone, 2-ethyl anthraquinone, 2-chloro anthraquinone, thioxanthone, isopropyl thioxanthone, chlorothioxanthone, benzophenone , p-chlorobenzophenone, benzyl benzoate, benzoyl benzoate, mickle ketone and the like. Thermosetting initiators include azoisobutyronitrile-based, peroxide-based and the like.

상기한 개시제는 전체 조성물 중에 0.5 ∼ 5.0 중량% 범위로 함유되며, 그 함량은 함께 함유되는 각종 올리고머 또는 폴리머와의 적절한 혼합비율에 의해 그 양을 조절할 수 있다.The initiator is contained in the range of 0.5 to 5.0% by weight in the total composition, the content of which can be adjusted by appropriate mixing ratio with various oligomers or polymers contained together.

다음에서는 이상에서 설명한 바와 같은 고분자 전해질 조성물을 이용하여 고분자 전해질 필름을 제조하는 과정을 일례로 설명하고자 한다. 우선, 리튬염, 표면 안정제 및 가소제 화합물을 적당한 비율로 용기에 넣어 교반기로 교반하여 용액을 제조한 후, 가교제를 첨가하여 서로 혼합한다. 이 혼합액에 경화형 개시제를 첨가하고 교반하면 고분자 전해질 제조용 조성물 혼합액이 만들어진다. 제조된 용액을 적절한 두께로 유리판, 폴리에틸렌계 비닐 또는 상업용 Mylar 필름 등의 지지체상에 코팅하여 전자선, 자외선, 감마선 등의 조사기 또는 가열조건에서 경화반응을 한다. 일정한 두께의 필름을 얻기 위한 또 다른 제조 방법으로는 상기 지지체 상에 조성물 혼합액을 도포하고, 지지체 양 끝에 두께 조절용 스페이서(spacer)를 고정시킨 후 그 위에 다른 지지체를 덮은 후, 상기의 경화용 조사기 또는 열원을 이용하여 경화반응시켜 고분자 전해질 필름을 제조한다.Next, a process of manufacturing a polymer electrolyte film using the polymer electrolyte composition as described above will be described as an example. First, a lithium salt, a surface stabilizer, and a plasticizer compound are put into a container at an appropriate ratio, stirred with a stirrer to prepare a solution, and then a crosslinking agent is added and mixed with each other. When the curable initiator is added to the mixed solution and stirred, a mixed solution for preparing a polymer electrolyte is produced. The prepared solution is coated on a support such as a glass plate, polyethylene-based vinyl, or commercial Mylar film to an appropriate thickness to undergo a curing reaction under an irradiation condition such as electron beam, ultraviolet ray, gamma ray or heating conditions. Another manufacturing method for obtaining a film having a constant thickness is to apply the composition mixture on the support, and to fix the spacer for adjusting the thickness (spacer) at both ends of the support and then cover another support thereon, the curing irradiator or Curing reaction using a heat source to produce a polymer electrolyte film.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고분자 전해질 조성물은 기계적 강도와 이온전도 특성 등의 물성이 보강되었으며, 또한 리튬 충방전 효율이 향상되어 리튬금속을 음극(anode)로 사용하는 폴리머 이차전지에 사용하기 적합하다.As described above, the polymer electrolyte composition according to the present invention has enhanced physical properties such as mechanical strength and ionic conductivity, and also improves lithium charge and discharge efficiency, and thus is used in a polymer secondary battery using lithium metal as an anode. It is suitable to

이와 같은 본 발명은 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Such a present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited thereto.

제조예: 고분자 전해질 조성물의 제조Preparation Example: Preparation of Polymer Electrolyte Composition

비스페놀 A 폴리에톡실레이트(EO/Phenol=4) (BPAEO4) 3 g과 1M LiAsF6 1.7 g을 에틸렌카보네이트/프로필렌카보네이트(1/1 중량비)의 혼합물 5.3 g에 녹인 다음, 표면 안정제로 D4(n=7.2) 0.01 g과 벤조일 퍼옥시드("BPO") 0.6 g을 혼합하였다. 상기 혼합용액을 다공성 폴리에틸렌 박막에 1시간 동안 함침한 후 리튬 전극과 니켈 전극사이에 끼워 넣은 후 압착하고, 진공 포장하여 셀을 제작하였다. 제작된 셀을 100 ℃ 오븐에서 20분간 경화하여 최종적으로 테스터 셀을 완성하였다.3 g of bisphenol A polyethoxylate (EO / Phenol = 4) (BPAEO4) and 1.7 g of 1 M LiAsF 6 are dissolved in 5.3 g of a mixture of ethylene carbonate / propylene carbonate (1/1 weight ratio), and then D4 (n 7.2) 0.01 g and 0.6 g benzoyl peroxide ("BPO") were mixed. The mixed solution was impregnated into the porous polyethylene thin film for 1 hour, sandwiched between a lithium electrode and a nickel electrode, pressed, and vacuum-packed to prepare a cell. The produced cell was cured in an oven at 100 ° C. for 20 minutes to finally complete the tester cell.

리튬의 충방전 특성은 0.1 mA/cm2의 전류로 1000 초 동안 일정 전류로 리튬을 니켈 전극 위에 환원시켜 도금한 후 0.1 mA/cm2의 일정 전류로 리튬을 산화하였다. 산화시 Cut-off 전압은 1.0 V 이었으며, 리튬 충방전 효율은 리튬 환원 총 전하량 대비 리튬 산화 전하량의 백분율로 표시하였다. 리튬의 충방전 효율은 5회 충방전 이후부터 90% 이상으로 안정하였다.Charge and discharge characteristics of the lithium oxide was lithium at a constant current of 0.1 mA / cm 2 after plating by reducing the lithium at a constant current for 1000 sec with a 0.1 mA / cm 2 current over the nickel electrode. The cut-off voltage during oxidation was 1.0 V, and the lithium charge / discharge efficiency was expressed as a percentage of the total amount of lithium oxide charges relative to the total amount of lithium reduction charges. The charge and discharge efficiency of lithium was more than 90% after 5 charge and discharge cycles.

실시예 1 : 리튬 충방전 특성 실험Example 1 lithium charge and discharge characteristics test

상기 제조예와 같은 방법으로 얻어진 본 발명의 전해질과, 비교예로서 표면 안정제로 선형의 폴리에틸렌글리콜 디메틸 에테르(분자량 250) 0.01 g을 넣은 전해질, 그리고 표면 안정제를 전혀 넣지 않은 전해질을 각각 제조하였다. 각각의 전해질에 대한 리튬의 충방전 효율 비교 그래프를 도 1에 첨부하였다. An electrolyte of the present invention obtained in the same manner as in Preparation Example, an electrolyte containing 0.01 g of linear polyethylene glycol dimethyl ether (molecular weight 250) as a surface stabilizer, and an electrolyte containing no surface stabilizer were prepared, respectively. A graph of comparison of charge and discharge efficiency of lithium for each electrolyte is attached to FIG. 1.

표면 안정제를 넣지 않은 전해질 및 폴리에틸렌글리콜 디메틸 에테르(PEGDME)를 첨가한 전해질에 비교하여, 본 발명에서 제안한 표면 안정제(D4)가 첨가된 전해질은 충방전 효율이 크게 증가되었음을 도 1로서 확인할 수 있다. Compared to the electrolyte without the surface stabilizer and the electrolyte to which polyethylene glycol dimethyl ether (PEGDME) was added, it can be seen from FIG. 1 that the charge and discharge efficiency of the electrolyte to which the surface stabilizer (D4) proposed in the present invention was greatly increased.

실시예 2 : 표면 안정제에 종류 따른 리튬 충방전 특성Example 2 lithium charge and discharge characteristics according to the type of surface stabilizer

상기 제조예와 같은 방법으로 전해질을 제조하되, 다만 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 표면 안정제의 종류를 변화시켜 전해질을 제조하였다. 제조된 각각의 전해질에 대한 리튬 충방전 효율을 평가하여 충방전 사이클에 따른 리튬 충방전 효율을 나타내었다.An electrolyte was prepared in the same manner as in Preparation Example, but the electrolyte was prepared by changing the type of surface stabilizer as shown in Table 1 below. The lithium charge and discharge efficiency of each of the prepared electrolytes was evaluated to show the lithium charge and discharge efficiency according to the charge and discharge cycle.

표면 안정제 구조Surface stabilizer structure 충방전 효율(%)Charge / discharge efficiency (%) 10회10th 30회30 times 50회50 times n=3n = 3 78.478.4 84.684.6 82.982.9 n=7.2n = 7.2 80.880.8 85.285.2 83.483.4 n=16.3n = 16.3 77.277.2 80.580.5 81.281.2 n=3n = 3 83.983.9 88.288.2 86.886.8 n=7.2n = 7.2 85.285.2 88.688.6 87.287.2 n=8, m=6n = 8, m = 6 82.582.5 85.385.3 85.185.1 n=8, m=15n = 8, m = 15 83.083.0 85.685.6 85.385.3 n=8, m=23n = 8, m = 23 77.277.2 75.875.8 72.272.2 n=3n = 3 89.289.2 90.990.9 87.387.3 n=16.3n = 16.3 91.091.0 92.392.3 92.592.5 n=3n = 3 93.593.5 95.895.8 95.295.2 n=7.2n = 7.2 94.594.5 96.496.4 95.295.2 n=3n = 3 93.293.2 94.594.5 94.094.0 n=7.2n = 7.2 93.893.8 95.295.2 94.394.3

표 1. 계속Table 1. Continue

표면 안정제 구조Surface stabilizer structure 리튬 충방전 효율(%)Lithium Charge Discharge Efficiency (%) 10회10th 30회30 times 50회50 times n=3n = 3 89.089.0 90.690.6 86.886.8 n=7.2n = 7.2 88.688.6 90.490.4 89.289.2 n=16.3n = 16.3 85.585.5 87.687.6 85.285.2 n=3n = 3 90.090.0 90.590.5 89.289.2 n=7.2n = 7.2 89.189.1 90.490.4 91.291.2 n=3n = 3 91.291.2 92.392.3 90.590.5 n=7.2n = 7.2 90.790.7 91.891.8 91.591.5 BTC BTC n=3n = 3 89.689.6 91.391.3 89.989.9 n=7.2n = 7.2 91.291.2 92.592.5 92.292.2 n=16.3n = 16.3 88.288.2 89.589.5 88.088.0 n=3n = 3 92.592.5 94.094.0 93.893.8 n=7.2n = 7.2 93.293.2 95.095.0 95.195.1 n=3n = 3 93.093.0 95.195.1 94.794.7 n=7.2n = 7.2 92.892.8 95.595.5 94.894.8

실시예 3: 표면 안정제의 함량에 따른 리튬 충방전 효율Example 3: Lithium Charge / Discharge Efficiency According to the Content of Surface Stabilizer

상기 제조예와 같은 방법으로 전해질을 제조하되, 표면 안정제(D4, n=7.2)를 중량비로 0.02 %에서 1 %로 변화시키며 리튬의 충방전 효율을 평가하여 도 2에 첨부하였다. An electrolyte was prepared in the same manner as in Preparation Example, but the surface stabilizer (D4, n = 7.2) was changed from 0.02% to 1% by weight, and the charge and discharge efficiency of lithium was evaluated and attached to FIG. 2.

실시예 4 : 표면 안정제에 따른 리튬/전해질 계면 저항 평가 Example 4 Evaluation of Lithium / Electrolyte Interfacial Resistance According to Surface Stabilizer

상기 제조예의 방법에서 표면 안정제로 BTC(n=7.2) 0.01 g을 넣은 본 발명의 전해질과, 비교예로서 표면 안정제를 전혀 넣지 않은 전해질을 각각 제조하였다. 각각의 전해질에 대한 충방전 사이클에 따른 리튬/전해질 계면 저항을 측정하여 도 3a와 도 3b에 각각 첨부하였다. 표면 안정제를 첨가하지 않은 경우 계면 저항이 계속 증가하나, BTC를 첨가한 경우에는 계면 저항이 충방전을 여러 번 행하여도 거의 일정하여 리튬/전해질 안정한 보호막을 형성하는 것으로 추정할 수 있었다.In the method of Preparation Example, an electrolyte of the present invention in which 0.01 g of BTC (n = 7.2) was added as a surface stabilizer and an electrolyte containing no surface stabilizer as a comparative example were prepared, respectively. Lithium / electrolyte interfacial resistance according to charge and discharge cycles for each electrolyte was measured and attached to FIGS. 3A and 3B, respectively. When the surface stabilizer was not added, the interfacial resistance continued to increase, but when BTC was added, the interfacial resistance was almost constant even after several charge and discharge cycles, which could be assumed to form a lithium / electrolyte stable protective film.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전해질 조성물은 리튬 표면에 안정한 보호층을 형성할 수 있을 뿐 아니라 이온 전도 경로를 쉽게 유지 할 수 있는 폴리에틸렌옥시드 작용기를 가지고 있는 리튬 표면 안정제가 일정 함량비로 첨가됨으로써 고분자 전해질 조성물로서 충방전시 리튬 금속/전해질 계면을 안정화하며 또한 충방전 효율을 크게 향상시켜 주는 효과를 가지고 있다.As described above, the electrolyte composition according to the present invention may not only form a stable protective layer on the surface of lithium, but also add a lithium surface stabilizer having a polyethylene oxide functional group capable of easily maintaining an ion conduction path in a certain content ratio. As a result, the polymer electrolyte composition stabilizes the lithium metal / electrolyte interface during charging and discharging, and has an effect of greatly improving the charging and discharging efficiency.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be easily made by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.

도 1은 실록산계 화합물(D4)이 표면 안정제로 포함된 본 발명의 전해질과, 이에 대한 비교예로서 선형의 폴리에틸렌글리콜 디메틸 에테르(PEGDME)가 표면 안정제로 포함된 전해질, 및 표면 안정제가 전혀 함유되지 않은 전해질 각각에 대한 리튬의 충방전 효율을 비교하여 나타낸 그래프이다.1 shows an electrolyte of the present invention containing a siloxane compound (D4) as a surface stabilizer, an electrolyte containing a linear polyethylene glycol dimethyl ether (PEGDME) as a surface stabilizer as a comparative example, and no surface stabilizer. It is a graph comparing the charge and discharge efficiency of lithium for each electrolyte.

도 2는 표면 안정제(D4)의 첨가량에 따른 리튬의 충방전 효율을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing charge and discharge efficiency of lithium according to the addition amount of the surface stabilizer (D4).

도 3a와 도 3b는 BTC가 표면 안정제로 포함된 본 발명의 전해질과, 비교예로서 표면 안정제를 전혀 넣지 않은 전해질 각각에 대한 충방전 사이클에 따른 리튬/전해질 계면 저항을 비교하여 나타낸 그래프이다.3A and 3B are graphs showing lithium / electrolyte interfacial resistances according to charge / discharge cycles of electrolytes of the present invention including BTC as surface stabilizers and electrolytes containing no surface stabilizer as a comparative example.

Claims (3)

리튬염, 불포화 관능기가 도입된 가교제, 리튬 안정제, 가소제 및 경화형 개시제가 포함된 리튬 금속-고분자 이차전지용 고분자 전해질 조성물에 있어서,In the polymer electrolyte composition for lithium metal-polymer secondary batteries containing a lithium salt, a cross-linking agent with an unsaturated functional group, a lithium stabilizer, a plasticizer and a curing initiator, i) 리튬염 3 ∼ 30 중량%; i) 3 to 30% by weight of lithium salt; ⅱ) 연결 중심원자 주위에 2 또는 3개의 페닐알킬렌글리콜 아크릴레이트의 관능기가 도입된 다음 화학식 1로 표시되는 가교제 0.1 ∼ 80 중량%; Ii) 0.1 to 80% by weight of a crosslinking agent represented by the following formula (1) after introducing functional groups of two or three phenylalkylene glycol acrylates around the linking central atom; ⅲ) 다음 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 화합물 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 리튬 표면 안정제 0.01 ∼ 20 중량%; Iii) 0.01 to 20% by weight of a single or two or more lithium surface stabilizers selected from the compounds represented by the following formulas (2) and (3); ⅳ) 비수용액계 극성 용매 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 가소제 0.1 ∼ 90 중량%; 및 V) 0.1 to 90% by weight of single or two or more plasticizers selected from non-aqueous polar solvents; And ⅴ) 경화형 개시제 0.5 ∼ 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질 조성물 :Iii) a polyalkylene oxide polymer electrolyte composition comprising 0.5 to 5 wt% of a curing initiator: [화학식 1][Formula 1] 상기 화학식 1에서 : X는 , , , 또는 를 나타내며, 이때 X1 및 X2은 각각 탄소수 1 ∼ 10의 사슬형 또는 분지형 알킬기 또는 할로겐원자로 치환된 할로알킬기를 나타내고; R은 탄소수 1 ∼ 10의 사슬형 또는 분지형 알킬기를 나타내며; R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 각각 수소원자 또는 메틸기를 나타내며; R8은 각각 탄소수 1 ∼ 10의 사슬형 또는 분지형 알킬기를 나타내고; j는 2 또는 3의 정수이고; 그리고 p, q 및 r은 각각 0 ∼ 20의 정수이다;In Chemical Formula 1: X is , , , or Wherein X 1 and X 2 each represent a chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a haloalkyl group substituted with a halogen atom; R represents a chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each represent a hydrogen atom or a methyl group; R 8 each represents a chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; j is an integer of 2 or 3; And p, q and r are each an integer of 0 to 20; [화학식 2][Formula 2] CiF2i+1CjH2j-Q1-(CH2CH2O)k-CjH2j-Q2-R9 C i F 2i + 1 C j H 2j -Q 1- (CH 2 CH 2 O) k -C j H 2j -Q 2 -R 9 상기 화학식 2에서, Q1 및 Q2는 연결 작용기로 각각 -O- , -OC(O)O-, -OC(O)- 또는 -C(O)O- 이며, R9은 수소원자, 탄소수 1 ∼ 20의 사슬형 또는 분지형 과불소화된 알킬기이며, i 및 k는 각각 1 ∼ 20의 정수이며, j는 0 ∼ 5의 정수이다;In Formula 2, Q 1 and Q 2 are -O-, -OC (O) O-, -OC (O)-or -C (O) O-, respectively, and R 9 is a hydrogen atom or carbon number as a linking functional group. It is a 1-20 chain or branched perfluorinated alkyl group, i and k are the integers of 1-20, respectively, j is an integer of 0-5; [화학식 3][Formula 3] 상기 화학식 3에서, D는 방향족 또는 실록산계 중심원자로 , , , , , , , , , , , 중에서 선택되고; W는 , , 중에서 선택되며; R1은 수소원자 또는 메틸기이며; Z는 이며; Y는 중심 분자와 곁가지를 연결하는 기로서 , , , , 중에서 선택되며, 이때 j와 k는 각각 0 또는 1 내지 4의 자연수이며; R은 이며, 이때 n과 m은 각각 0 또는 1 내지 30의 자연수이고; R2는 수소원자 또는 메틸기 중에서 선택되고; ℓ은 1 내지 8의 자연수이다.In Formula 3, D is an aromatic or siloxane-based core atom , , , , , , , , , , , And Is selected from; W is , , And Is selected from; R 1 is a hydrogen atom or a methyl group; Z is Is; Y is a group connecting the central molecule and the side branch , , , , And J and k are each 0 or a natural number of 1 to 4; R is Where n and m are each 0 or a natural number from 1 to 30; R 2 is selected from a hydrogen atom or a methyl group; 1 is a natural number of 1 to 8. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 가교제는 X가 또는 (이때, X1 및 X2은 각각 탄소수 1 ∼ 10의 사슬형 또는 분지형 알킬기 또는 할로겐원자로 치환된 할로알킬기)인 것임을 특징으로 하는 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질 조성물.The crosslinking agent of claim 1, wherein X is or Wherein X 1 and X 2 are each a chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a haloalkyl group substituted with a halogen atom, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 표면 안정제가 다음에서 선택된 것임을 특징으로 하는 인 것임을 특징으로 하는 폴리알킬렌 옥시드계 고분자 전해질 조성물 : The polyalkylene oxide polymer electrolyte composition according to claim 1, wherein the surface stabilizer is selected from: , , , , , , , , , , 또는 이고, 이때 n은 1 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 30의 정수이다. , , , , , , , , , , or Wherein n is an integer from 1 to 20 and m is an integer from 1 to 30.
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