KR100777506B1 - Pasty materials comprising inorganic, fluid conductors and layers produced therefrom, and electrochemical components made from these layers - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 화학적 소자에 사용될 수 있는 페이스트형 물질에 관한 발명으로서, 이 페이스트형 물질은,The present invention relates to a paste-like material that can be used in an electrochemical device.

(A) 한개 이상의 유기 중합체, 이 중합체의 선구물질, 또는 이 중합체의 선중합체를 함유한 매트릭스, 그리고(A) a matrix containing at least one organic polymer, a precursor of this polymer, or a prepolymer of this polymer, and

(B) 상기 매트릭스를 용해시키지 않는, 전기화학적으로 활성화가능한 무기질 액체(B) an electrochemically activatable inorganic liquid that does not dissolve the matrix

의 이종 혼합물을 포함한다. 또한, 상기 페이스트형 물질이Heterogeneous mixtures thereof. In addition, the paste-like material

(C) 상기 전기화학적으로 활성화가능한 무기질 액체에 대해 비활성인 분말 고체(C) a powder solid inert to said electrochemically activatable inorganic liquid

를 추가로 포함할 수 있다. 또한 본 발명은 상기 (A)와 (B)의 이종 혼합물, 또는 (C)까지도 함유하는 이종 혼합물을 포함하는 자립형층이나, 기판 안착형 층에 또한 관련된다. 그리고 이러한 층들을 포함하는 복합층에도 또한 관련된다. 이 층 및 복합층들은 전지, 저온 연료 전지, 태양 전지, 또는 전기화학 센서를 제조하는 데 사용될 수 있다. It may further include. The present invention also relates to a self-supporting layer comprising a heterogeneous mixture of (A) and (B), or a heterogeneous mixture containing even (C), or a substrate seating layer. And also related to composite layers comprising such layers. These layers and composite layers can be used to make cells, low temperature fuel cells, solar cells, or electrochemical sensors.

Description

무기질 액체 전도체를 함유한 페이스트형 물질과, 이 물질로 제조된 층 및 전기화학적 소자{Pasty materials comprising inorganic, fluid conductors and layers produced therefrom, and electrochemical components made from these layers}Paste materials comprising inorganic, fluid conductors and layers produced therefrom, and electrochemical components made from these layers}

본 발명은 전기 화학적 특성을 갖는 새로운 종류의 물질에 관한 발명으로서, 더 구체적으로 말하면, 페이스트형 물질과, 이 페이스트형 물질로 만든 가요성층(자립형일 수도 있고 기판에 안착될 수도 있음), 그리고 이 가요성층들로 만든 복합층에 관한 발명이다. 이러한 물질이나, 가요성층, 또는 복합층은 1차전지, 축전지(accumulator), 저온 연료 전지(low temperature fuel cell) 및 태양 전지(solar cell)에 사용될 수 있다.The present invention relates to a new class of materials having electrochemical properties, and more particularly, to a paste-like material, a flexible layer made of the paste-like material (which may be freestanding or seated on a substrate), and The invention relates to a composite layer made of flexible layers. Such materials, flexible layers, or composite layers can be used in primary cells, accumulators, low temperature fuel cells, and solar cells.

70년대 초기 이래로 축전지같은 전기 화학적 소자를 박막 형태로 제조하기 위한 연구가 시도되어 왔다. 이러한 목적에 따라, 사용되는 전기화학적 활성 물질의 부피에 비해, 전극 및 전해질같은 개별 전기화학 성분 간의 매우 높은 접촉 면적으로 인해, 특히 우수한 충전 및 방전 성질을 가진 복합 필름을 제조할 수 있었다. 어떤 특수한 상황에서는 이러한 복합 필름이 높은 가요성을 가져서, 용이하게 롤링되거나 다른 요망 형태에 부합하도록 구성될 수 있었다. Since the early '70s, research has been attempted to produce electrochemical devices such as batteries in the form of thin films. For this purpose, due to the very high area of contact between the individual electrochemical components, such as electrodes and electrolytes, relative to the volume of electrochemically active material used, composite films with particularly good charge and discharge properties can be produced. In certain special circumstances, such composite films have high flexibility and can be easily rolled or configured to meet other desired shapes.

과거에는 이러한 전극 물질을 제조하기 위한 시도들이 고체나 점성 액체인 테플론(Teflon)을 이용하여 시작되었다. 테플론은 소정 퍼센트의 탄소 및 전극 물질과 혼합되어 적절한 접촉 전극에 압착(pressing)되거나 분무(spraying)된다. 그러나 이에 따라 형성된 층들의 가요성이 충분하지 못하였다. 추가적으로, PVC와 테트라하이드로퓨란, 또는 용매에 용해된 그외 다른 중합체로 제조된 전극층들이 제작되었으며, 이 용매가 나중에 제거되는 방안이 제시되었다. 그러나 이러한 방식으로 제조된 제품들은 전기전도도가 충분치 못한 단점을 가졌다. In the past, attempts to make such electrode materials have begun using Teflon, a solid or viscous liquid. Teflon is mixed with a percentage of carbon and electrode material and pressed or sprayed onto the appropriate contact electrode. However, the flexibility of the layers thus formed was not sufficient. In addition, electrode layers made of PVC and tetrahydrofuran, or other polymers dissolved in a solvent, have been fabricated, suggesting ways to remove the solvent later. However, products manufactured in this manner have disadvantages of insufficient electrical conductivity.

전해질로 적합한 전기화학적 복합체로 기능할 수 있는 층을 제조하는 것은 특별한 문제점들을 제시한다. 미국특허 제 US 5 456 000 호에서는 전극 및 전해질 셀들을 적층(laminating)함으로서 제조되는 충전형 배터리 셀을 개시하고 있다. 중합체/공중합체의 매트릭스에 LiMn2O4-분말을 분산시켜 건조된 박막이 양극으로 사용된다. 음극은 중합체/공중합체 매트릭스에 분말 탄소를 건식 코팅하여 제조된다. 전해질/격리막이 전극층 사이에 배열된다. 이를 위해, 폴리(비닐리딘플로오라이드)-헥사플로오로프로필렌-공중합체는 프로필렌카보네이트나 에틸렌카보네이트같은 유기 가소제를 이용하여 전환된다. 이러한 성분들로부터 필름이 형성되며, 그후 이 층으로부터 가소제가 제거된다. 이 전지는 사용될 때까지 "비활성" 상태로 유지된다. 전지를 활성화시키기 위하여, 전지는 적당한 전해 용액에 잠기게 되며, 이때 가소제 추출에 의해 형성된 공동들이 액체 전해질로 충진된다. 이때 전지는 사용가능 상태가 된다. The preparation of layers capable of functioning as suitable electrochemical complexes with electrolytes presents particular problems. US 5 456 000 discloses a rechargeable battery cell produced by laminating electrode and electrolyte cells. A thin film dried by dispersing the LiMn 2 O 4 -powder in the matrix of the polymer / copolymer is used as the anode. The negative electrode is made by dry coating powdered carbon on a polymer / copolymer matrix. An electrolyte / isolation film is arranged between the electrode layers. To this end, the poly (vinylidene fluoride) -hexafluoropropylene-copolymer is converted using an organic plasticizer such as propylene carbonate or ethylene carbonate. A film is formed from these components, and then the plasticizer is removed from this layer. This cell remains in an inactive state until used. To activate the cell, the cell is submerged in a suitable electrolytic solution, where the cavities formed by plasticizer extraction are filled with liquid electrolyte. At this point, the battery is ready for use.

이와 같은 구조의 단점은 전지가 사용되기 직전에 활성되어야 한다는 것이다. 그러나, 이는 대부분의 경우에 적합하지 못하다. The disadvantage of this structure is that the cell must be activated just before it is used. However, this is not suitable in most cases.

따라서, 본 발명의 목적은 (이온이나 혼합형 전도체, 특히 전해질이나 전극같은) 적절한 전도체를 액체 형태로 지니고 있는 페이스트형 물질을 제공하는 것으로서, 즉시 사용가능하도록 전기화학적 소자에 이러한 액체 전도체를 구비한 전기화학적으로 활성가능한 층들을 제공하기에 적합한 페이스트형 물질을 제공하는 것이다. 이러한 전기화학적 소자들은 1차 전지, 충전식 전지(축전지), 저온 연료 전지, 태양 전지, 전기 화학적 센서같은 다양한 범위의 제품에 사용될 수 있다. 본원에서의 목적하는 바에 따르면, 본원의 페이스트형 물질과 이에 따른 제품들은 적층형 박막(film laminate) 형태의 층 구조를 가지면서 우수한 전기전도성질을 또한 가지고, 또한 높은 가요성을 가진다. 추가적으로, 누출 현상이 없으며, 따라서, 하우징 내에 배열될 필요가 없다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a paste-like material having a suitable conductor (such as an ion or mixed conductor, in particular an electrolyte or an electrode) in liquid form, wherein the electrochemical device is provided with such a liquid conductor in an electrochemical It is to provide a paste-like material suitable for providing chemically active layers. These electrochemical devices can be used in a wide range of products such as primary cells, rechargeable cells (batteries), low temperature fuel cells, solar cells, electrochemical sensors. For the purpose herein, the paste-like material and the resulting products of this invention also have a good electrical conductivity while having a layer structure in the form of a film laminate, and also have high flexibility. In addition, there is no leakage and, therefore, does not need to be arranged in the housing.

상기 목적은 본 발명에 따라서 전기화학적 소자에 사용될 수 있는 페이스트형 물질을 제공함으로써 해결될 수 있는데, 이 페이스트형 물질은,
(A) 한개 이상의 유기 중합체, 이 중합체의 선구물질, 또는 이 중합체의 선중합체를 함유한 매트릭스,
(B) 상기 매트릭스를 용해시키지 않는, 전기화학적으로 활성화가능한 무기질 액체
를 포함한다. 또한, 상기 페이스트형 물질이
(C) 상기 전기화학적으로 활성화가능한 무기질 액체에 대해 비활성인 분말 고체
를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 페이스트형 물질은 자체-지지층으로 가공되거나 필름, 테이프와 같은 부분 위에 놓일 수 있는 층으로 가공되어 전기 화학적 소자를 형성할 수도 있고, 타 물질과 조합되어 전기 화학적 소자를 형성할 수도 있다. 이에 대한 대안으로, 앞서 명기한 성분 (A)로, 또는 성분 (A)와 (C)로 페이스트형 물질을 만들고, 이들을 층 형태로 압착한 후 성분 (B)를 제공하여, 페이스트형 물질이 형성될 수도 있다.
The above object can be solved by providing a paste-like material which can be used in an electrochemical device according to the present invention, which paste-like material,
(A) a matrix containing at least one organic polymer, a precursor of this polymer, or a prepolymer of this polymer,
(B) an electrochemically activatable inorganic liquid that does not dissolve the matrix
It includes. In addition, the paste-like material
(C) a powder solid inert to said electrochemically activatable inorganic liquid
It may further include. Such a paste-like material may be processed into a self-supporting layer or into a layer that can be placed on a portion, such as a film or tape, to form an electrochemical device, or may be combined with other materials to form an electrochemical device. As an alternative to this, a paste-like material is made from the above-mentioned component (A), or from components (A) and (C), and they are pressed in a layer form and then provided with component (B) to form a paste-like material. May be

"전기 화학적 소자에 사용가능한"이란 표현은, 전기화학적으로 활성화가능한 무기질 액체가 액체 전극 물질이나 액체 전해질로 적합한 이온-전도성, 또는 전자-전도성 액체일 수 있음을 의미한다. 화학구조를 변경할 수도 있는 전기 전도성 액체들이 또한 포함된다. 이러한 액체들은 고형 삽입 전극을 대신할 수 있다.The expression “usable for electrochemical devices” means that the electrochemically activatable inorganic liquid may be an ion-conductive, or electron-conductive liquid suitable as a liquid electrode material or liquid electrolyte. Also included are electrically conductive liquids that may alter the chemical structure. These liquids can replace the solid insertion electrode.

상기 페이스트형 물질은 적절한 매트릭스(A)가, 충진제(filler)로 기능하는 고체 분말(C)과 결합되어 이용되는 것이 선호된다. "페이스트형" 물질이란, 이 물질이 만들어진 후, 현재의 페이스트 응용 기술을 이용하여 처리 및 가공될 수 있음을 의미한다. 가령, 브러시, 주걱, 갈퀴, 또는 그외 다른 다양한 가압 방법을 이용하여 기질(base)에 도포될 수 있고, 또는 가공되어 필름으로 형성될 수 있다. 이 페이스트형 물질이 비교적 얇게 만들어질 수 있고 점성이 높게 만들어질 수 있다. The paste-like material is preferably used in combination with a suitable matrix (A), in combination with a solid powder (C) which functions as a filler. By "paste" material is meant that the material can be made and then processed and processed using current paste application techniques. For example, it can be applied to the base using a brush, spatula, rake, or other various pressing methods, or can be processed and formed into a film. This paste-like material can be made relatively thin and can be made highly viscous.

매트릭스(A)로 복수의 물질들이 사용될 수 있다. 용매계 시스템이나 탈용매계 시스템이 사용될 수 있다. 적절한 탈용매계 시스템으로는 가교결합형 액체나 페이스트형 수지 시스템(paste-like resin system)이 있다. 예를 들어, 가교결합형 첨가 중합체나 축합 수지로 만들어진 수지들이 있다. 가령, 페노플라스트(Novolake)나 아미노플라스트의 예비-축합물(pre-condensate)이 사용되어, 페이스트형 물질이 형성된 후 전기화학적 복합층에 최종-중합될 수 있다. 추가적인 예로는 불포화 폴리에스테르가 있는데, 가령, 그래프트 공중합화(graft copolymerizaiton)에 의해 스티렌에 가교결합될 수 있는 폴리에스테르, 이관능성의 반응 대상물 경화형인 이관능성 에폭시 수지(예를 들어, 폴리아미드로 냉간 경화된 이페놀-에이-에폭시 수지)에 의해 가교결합될 수 있는 폴리카보네이트, 폴리올(polyol)에 의해 가교결합될 수 있는 폴리이소시아누레이트, 스티렌으로 중합될 수 있는 이성분계 폴리메틸 메타크릴레이트가 있다. 이러한 페이스트형 물질은 매트릭스(A)용의 점성 예비축합물이나 비가교결합 폴리머를 성분(B)와 결합시켜 형성된다. A plurality of materials can be used as the matrix A. Solvent-based or desolvent-based systems may be used. Suitable desolvent-based systems are crosslinkable liquid or paste-like resin systems. For example, there are resins made of crosslinked addition polymers or condensation resins. For example, pre-condensates of Novolake or AminoPlast may be used, after which the paste-like material is formed and finally polymerized to the electrochemical composite layer. Further examples are unsaturated polyesters, for example polyesters which can be crosslinked to styrene by graft copolymerizaiton, bifunctional epoxy resins which are curable bifunctional reaction objects (e.g., cold with polyamide). Polycarbonates that can be crosslinked with cured diphenol-A-epoxy resins), polyisocyanurates that can be crosslinked with polyols, and bicomponent polymethyl methacrylates that can be polymerized with styrene have. This paste-like material is formed by combining a viscous precondensate or a noncrosslinked polymer for matrix (A) with component (B).

또다른 옵션은 유기 중합체에 대한 용매와 함께 중합체나 중합체 선구물질을 이용하는 것이다. 원칙적으로, 사용될 수 있는 합성 또는 천연 중합체의 종류에는 제한이 없다. 탄소 주사슬을 가진 중합체들이 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 주사슬로 헤테로이온을 가진 중합체들(가령, 폴리아미드, 폴리에스테르, 프로테인, 폴리사카라이드)도 사용될 수 있다. 중합체가 단일 중합체이거나 공중합체일 수도 있다. 공중합체는 정적 공중합체, 그래프트 공중합체, 블록 공중합체 또는 폴리 블렌드일 수 있다. 순수 탄소-주사슬을 갖는 중합체로서, 예를 들면 천연 또는 합성 고무(가령, 할로겐화 및 비-할로겐화 고무, 열가소성 물질, 열탄성물질)가 사용될 수 있다. 특히, 플루오르화 탄화수소 중합체가 선호된다. 가령, 테플론, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 또는 폴리비닐클로라이드가 선호된다. 왜냐하면, 이러한 페이스트형 물질로 형성된 박판이나 층이 매우 우수한 발수성을 가질 수 있기 때문이다. 이에 따라, 제작되는 전기화학 소자의 안정성이 장기간 지속될 수 있다. 또다른 예로는 폴리스티렌이나 폴리우레탄이 있다. 공중합체의 예로는 테플론, 비정질 플로오로폴리머, 그리고 폴리비닐리덴플루오라이드/헥사플로오로프로필렌(Kynarflex 제품)이 있다. 주사슬로 이종 원자를 갖는 중합체의 예로서, 디마인-디카르복실산-타입이나 아미노산-타입의 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리에테르 및 아크릴 수지를 들 수 있다. 그외 다른 물질로는 천연 및 합성 폴리사카라이드(동종 및 이종 글리카겐), 프로테오글리칸, 가령, 녹말, 셀룰로스, 메틸셀룰로스가 있다. 콘드로이틴설페이트, 히알루론산, 키틴, 천연 또는 합성 왁스같은 물질이 사용될 수 있다. 추가적으로, 상술한 수지(예비축합물)가 용매 및 희석제에 사용될 수 있다.Another option is to use a polymer or polymer precursor with a solvent for the organic polymer. In principle, there is no limit to the kind of synthetic or natural polymers that can be used. Not only polymers having a carbon main chain can be used, but also polymers having a main chain heteroion (eg, polyamide, polyester, protein, polysaccharide) can also be used. The polymer may be a homopolymer or a copolymer. The copolymer can be a static copolymer, a graft copolymer, a block copolymer or a poly blend. As the polymer having a pure carbon-chain, for example, natural or synthetic rubbers (eg halogenated and non-halogenated rubbers, thermoplastics, thermoelastics) can be used. In particular, fluorinated hydrocarbon polymers are preferred. For example, teflon, polyvinylidene fluoride (PVDF), or polyvinylchloride is preferred. This is because a thin plate or layer formed of such a paste-like material can have a very good water repellency. Accordingly, the stability of the electrochemical device to be manufactured can be maintained for a long time. Another example is polystyrene or polyurethane. Examples of copolymers are Teflon, amorphous fluoropolymers, and polyvinylidene fluoride / hexafluoropropylene (from Kynarflex). Examples of the polymer having hetero atoms in the main chain include dimine-dicarboxylic acid-type and amino acid-type polyamides, polycarbonates, polyacetals, polyethers, and acrylic resins. Other materials include natural and synthetic polysaccharides (both homologous and heterologous), proteoglycans such as starch, cellulose and methylcellulose. Materials such as chondroitin sulfate, hyaluronic acid, chitin, natural or synthetic waxes can be used. In addition, the above-mentioned resins (precondensates) may be used in the solvent and the diluent.

상기 중합체를 위한 용매는 본 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있다.Solvents for such polymers are well known to those skilled in the art.

매트릭스(A)가 용매를 포함하는지 여부에 관계없이, 사용되는 중합체에 대해 가소제(또는 연화제)가 존재할 수 있다. 가소제나 연화제는 배위 결합 또는 2차 원자가(반데르발스힘)에 의해 플라스틱 분자에 결합되는 분자들을 가진 물질을 포함한다. 따라서, 이들은 분자들 간의 상호작용력을 감소시키고 따라서, 플라스틱의 연화 온도를 낮추고 경도 및 취성을 낮춘다. 이는 용매와는 다른 점이다. 높은 속도로 인해, 플라스틱으로부터 증발시킴으로서 가소제나 연화제를 제거하는 것이 일반적으로 불가능하다. 대신, 적절한 용매를 이용하여 추출하여야 한다. 가소제를 이용하면, 페이스트형 물질로 만들어진 층의 가요성이 높아진다.Regardless of whether the matrix (A) comprises a solvent, a plasticizer (or softener) may be present for the polymer used. Plasticizers or softeners include materials with molecules that are bound to plastic molecules by coordinating bonds or secondary valences (van der Waals forces). Thus, they reduce the interaction force between the molecules and thus lower the softening temperature of the plastic and lower the hardness and brittleness. This is different from the solvent. Due to the high velocity, it is generally impossible to remove plasticizers or softeners by evaporating from plastics. Instead, it should be extracted with a suitable solvent. Using a plasticizer increases the flexibility of the layer made of paste-like material.

본 기술분야의 당업자는 앞서 언급한 각 플라스틱 그룹에 대한 적절한 연화제를 알고 있을 것이다. 이 연화제들은 처리하고자 하는 플라스틱과 고도의 융화성(compatibility)을 가져야 한다. 일반적인 연화제들은 높은 비등점을 갖는 프탈산이나 황산의 에스테르이며, 예를 들어 디부틸프탈레이트나 디옥틸프탈레이트이다. 또한, 예를 들어 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디메톡시에탄, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 부틸로액톤, 에틸메틸술폰, 폴리에틸렌글리콜, 테트라글림, 1,3-디옥소란 또는 S,S-디알킬디티오카보네이트가 적합하다.One skilled in the art will know the appropriate softener for each of the plastic groups mentioned above. These softeners must have a high degree of compatibility with the plastic to be treated. Common emollients are esters of phthalic acid or sulfuric acid with high boiling points, for example dibutylphthalate or dioctylphthalate. Further, for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethoxyethane, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, butyloactone, ethyl methyl sulfone, polyethylene glycol, tetraglyme, 1,3-dioxolane or S, S-dialkyl Dithiocarbonate is suitable.

특히, 고형 물질(C)을 첨가함으로써 예를 들면 테이프를 인발할 때 매트릭스(A)의 성질을 개선시킬 수 있다. 상기 고형 물질(C)은 미세하게 분화된 형태(예를 들어, 분말)로 사용될 수 있다. 이 고형 물질(C)은 액체(B)에 의해 영향받지 않으며, 특히 산화/환원 변화를 일으키지 않는다. 이것은 화학적으로 매우 응집도가 높기 때문에, SiO2, Si3N4, Al2O3, AlN, MgO같은 물질 또는 이들의 혼합물이 주로 사용된다. 그러나 또한 사용된 각 전해 물질이나 전극 물질에 대하여 비활성인 모든 다른 물질이 사용될 수도 있다.In particular, by adding the solid material (C), it is possible to improve the properties of the matrix (A), for example when drawing the tape. The solid material (C) may be used in finely divided form (eg, powder). This solid material (C) is not affected by the liquid (B) and in particular does not cause oxidation / reduction change. Since it is chemically very cohesive, materials such as SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , AlN, MgO, or mixtures thereof are mainly used. However, any other material that is inert for each electrolytic material or electrode material used may also be used.

전극이나 전해질로 사용하고자 하는 액체는 무기질의 속성을 가져야 한다. 예를 들어 바나듐옥시클로라이드나 바나듐브로마이드가 사용되며, 이때 바나듐의 산화 단계는 VOX, VOX2, VO2X를 통해 +III 가로부터 +V 가까지 증가할 수 있다. 이와 같은 물질을 이용함으로써 삽입 전극의 전형적 현상인 부피 팽창이 나타나지 않는다. 이는 서비스 수명이 연장되는 장점을 가진다. Liquids intended to be used as electrodes or electrolytes must have inorganic properties. For example, vanadium oxychloride or vanadium bromide are used, wherein the oxidation step of vanadium can increase from + III to + V through VOX, VOX 2 , VO 2 X. By using such a material, volume expansion, which is a typical phenomenon of the insertion electrode, does not appear. This has the advantage of extending service life.

원칙적으로, 본 시스템에 사용될 수 있는 액체 전해질은 전해질 물질로 사용될 수 있다. 이러한 다수의 시스템 및 이에 대응하는 전해질들이 당 분야에 잘 알려져 있다. 예를 들어, 황산이나 KOH같은 수용성계는 납축전지 또는 Ni-Pb-축전지 혹은 니켈-카드뮴- 혹은 니켈 금속-하이브리드-축전지와 같은 계의 양성자 전도 전해 물질에 사용될 수 있으며, 이로 인하여 바람직한 패킹 밀도에 도달할 수 있다.In principle, the liquid electrolyte which can be used in the present system can be used as the electrolyte material. Many such systems and corresponding electrolytes are well known in the art. For example, water-soluble systems such as sulfuric acid or KOH can be used for proton conducting electrolytic materials in systems such as lead-acid batteries or Ni-Pb-batteries or nickel-cadmium- or nickel metal-hybrid-batteries, which may lead to desired packing densities. Can be reached.

발수성 매트릭스에 전도성 액체를 전달하기 위해, 물과 섞일 수 있는 알콜이나 그외 다른 극성 유기 용매가 전해질에 첨가될 수 있다. 이를 위해 특히 적합한 것은, 메탄올, 에탄올, 프로파놀, 글리콜, 글리세린같은 1-6 탄소 원자를 가진 직선-사슬 또는 분기-사슬 형의 모노-, 디-, 트리-알콜이다. 특히, 중합체 매트릭스가 가소제(나중에 제거됨)와 함께 사용되는 경우에, 이러한 수성 믹스처는 최종 층에서의 매트릭스를 쉽게 습윤화하여, 전도성 액체의 전달이 용이해진다. 유기 용매의 함량은 그 부피비가 총 용매 양의 70% 이하이어야 하며, 50% 이하인 것이 선호된다. 매트릭스나 유기 용매의 성질에 따라, 최대 30% 또는 15%의 부피비가 또한 충분할 수 있다. To deliver the conductive liquid to the water repellent matrix, alcohols or other polar organic solvents that can be mixed with water can be added to the electrolyte. Particularly suitable for this purpose are mono-, di-, tri-alcohols of straight-chain or branched-chain type with 1-6 carbon atoms such as methanol, ethanol, propanol, glycol, glycerin. In particular, when the polymer matrix is used with a plasticizer (which is later removed), this aqueous mixture easily wets the matrix in the final layer, facilitating the delivery of conductive liquids. The content of the organic solvent should be 70% or less by volume of the total solvent amount, and preferably 50% or less. Depending on the nature of the matrix or organic solvent, a volume ratio of up to 30% or 15% may also be sufficient.

다른 일실시예로서, 매트릭스 물질은 물과 혼합 가능한 가소제나 연화제를 함유할 수 있다. 이에 따라, 매트릭스 물질의 친수성이 향상된다. 앞서 언급한 내용은 유기질 첨가제의 최대 양에 적용된다. 또다른 실시예로서, MgCl2같은 흡습성 염이 매트릭스 물질에 첨가될 수 있다. 이에 따라 물이 매트릭스 내로 빨려들어가, 매트릭스를 통한 전해질의 전달이 훨씬 용이해진다. In another embodiment, the matrix material may contain a plasticizer or softener that can be mixed with water. This improves the hydrophilicity of the matrix material. The foregoing applies to the maximum amount of organic additives. As another example, hygroscopic salts such as MgCl 2 can be added to the matrix material. This allows water to be sucked into the matrix, making delivery of the electrolyte through the matrix much easier.

전해질로서는, 수성계와 함께, H2SO4 또는 LiAlCl4/SO2와 같은 무수 액체 무기 전해질이 사용될 수 있다(LiAlCl4/SO2를 이용하는 계에서는, 기체형 SO2가 LiAlCl4와 반응한다). 또한, 이러한 계들은 소수성이 강한 중합체 매트릭스에 비해 비교적 높은 표면장력을 가진다. 또한 중합체 매트릭스를 통한 이동을 용이하게 하기 위하여, 다수의 방법들이 존재하는 데, 그 중 수성 전해질에 대해 언급된 두가지가 특히 바람직하다. 즉, 알콜이나 그외 다른 친수성 유기 용매를 첨가하는 방안과, 가소제를 중합체 매트릭스에 첨가하는 방안이 바람직하다. As the electrolyte, an anhydrous liquid inorganic electrolyte such as H 2 SO 4 or LiAlCl 4 / SO 2 can be used together with the aqueous system (in a system using LiAlCl 4 / SO 2 , the gaseous SO 2 reacts with LiAlCl 4 ). . In addition, these systems have a relatively high surface tension compared to hydrophobic polymer matrices. There are also a number of methods, in order to facilitate movement through the polymer matrix, of which two are mentioned with particular preference for aqueous electrolytes. In other words, the addition of alcohols or other hydrophilic organic solvents and the addition of plasticizers to the polymer matrix are preferred.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 페이스트형 물질 및 이 물질로부터 제조된 층들은 복합 필름/층으로 구현되는 다수의 전기화학적 소자용으로 적합하다. 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 전통적인 전기화학적 소자들에 대해 사용하는 액체와 동일한 액체(B)(즉, 플라스틱을 첨가하지 않은 물질)를 선택할 수 있을 것이다. As mentioned above, the paste-like material of the present invention and the layers made from these materials are suitable for many electrochemical devices implemented with composite films / layers. One of ordinary skill in the art would be able to select the same liquid B (i.e., material without added plastic) as the liquid used for traditional electrochemical devices.

예를 들어, 리튬-계 축전지에 사용될 수 있는 옵션들에는 다음과 같은 것이 있다. For example, options that can be used for lithium-based batteries include the following.

하부 전도 전극 Al, Cu, Pt, Au, CLower conducting electrodes Al, Cu, Pt, Au, C

양극 LiF, LiXNiVO4, LiX[Mn]2O4, LiCoO2, LiNiO2,Anode LiF, Li X NiVO 4 , Li X [Mn] 2 O 4 , LiCoO 2 , LiNiO 2 ,

LiNi0.5O2, LiNi0.8Co0.2O2, V2O5 , LiXV6O13 LiNi 0.5 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 , V 2 O 5 , Li X V 6 O 13

전해 물질 LiAlCl4/SO2(무수)Electrolytic Material LiAlCl 4 / SO 2 (Anhydrous)

음극 Li, Li4+XTi5O12, LiXMoO2, LiXWO2 , LiXC12, LiXC6,Cathode Li, Li 4 + X Ti 5 O 12 , Li X MoO 2 , Li X WO 2 , Li X C 12 , Li X C 6 ,

리튬 합금Lithium alloy

상부 전도 전극 Al, Cu, Mo, W, Ti, V, Cr, NiUpper conducting electrodes Al, Cu, Mo, W, Ti, V, Cr, Ni

상기 축전지의 전해층이 본 발명에 따른 페이스트형 물질로 구성될 수 있는 반면에, 나머지 층들은 액체(B) 대신에 분말 전극 물질을 포함하는 페이스트형 물질을 이용하여 제작될 수 있다. 이때, 이 전극 물질은 중합체 매트릭스에서 용해되지 않는다. 특히, 중합체 매트릭스에 대한 전극 물질의 질량비가 70~30%로 유지되는 것이 바람직하다. 중합체 매트릭스는 본 발명에 따른 페이스트형 물질과 동일한 성분들을 가질 수 있다. While the electrolyte layer of the battery may be composed of the paste-like material according to the present invention, the remaining layers may be fabricated using a paste-type material including a powder electrode material instead of the liquid (B). At this time, this electrode material does not dissolve in the polymer matrix. In particular, it is preferable that the mass ratio of the electrode material to the polymer matrix is maintained at 70-30%. The polymer matrix may have the same components as the paste-like material according to the invention.

그러나, 물론 본 발명은 리튬-계 축전지만으로 한정되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이, 여러 가지 형태로 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 페이스트형 물질은 자립형 박판으로, 또는 기판에 안착된 층으로 처리될 수 있으며, 이 물질은 1차 전지, 2차 전지, 저온 연료 전지, 태양 전지 또는 전기 화학적 센서에 사용될 수 있다.However, of course, the present invention is not limited to only lithium-based capacitors. As mentioned above, it can be used in various forms. Thus, the paste-like material according to the invention can be treated with a self-supporting thin plate or with a layer seated on a substrate, which can be used in primary cells, secondary cells, low temperature fuel cells, solar cells or electrochemical sensors. have.

본 발명에 따른 페이스트형 물질을 제조하기 위한 상술한 성분들이 종래 기술과 방식에 따라 혼합될 수 있는데, 주로 상기 성분을 격렬하게 교반하거나 반죽함으로서 혼합될 수 있다. 성분(B, C)들이 첨가되기에 앞서, 유기질 중합체나 그 선구물질들이 용매에 미리 용해될 수도 있다. 페이스트형 물질을 압밀하기 이전에, 성분(C)가 성분(A)와 함께 처리되어 상기 페이스트형 물질을 형성할 수도 있다. 이 단계에서 성분(B)가 첨가될 수도 있다. 이에 대한 여러가지 대안들이 가능하며, 아래에 제시된다. The above-mentioned ingredients for preparing the paste-like material according to the present invention can be mixed according to the prior art and manner, mainly by vigorous stirring or kneading the ingredients. Prior to the addition of the components (B, C), the organic polymer or its precursors may already be dissolved in the solvent. Before consolidating the pasty material, component (C) may be treated with component (A) to form the pasty material. Component (B) may be added at this stage. Several alternatives to this are possible and are presented below.

본 발명에 따른 페이스트형 물질은 박막 전지의 제조에 유용하며, 또는, 전기화학적 센서같은 그외 다른 전기화학적 소자들을 제작하는 데 특히 유용하다. 이는 "후막 기술(thick-film technology)"이라 불리는 소자들이다. 이 소자들의 개별 층들은 "테이프"라 불린다. 전기화학적으로 활성이거나 활성화가능한 개별 층들이 10 미크론으로부터 1~2 mm 까지의 두께로 제작되어, 서로의 위에 배치되어 서로 접촉하게 된다. 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이러한 응용에 적합한 두께를 선택할 수 있을 것이다. 선호되는 두께 범위는 50 내지 500 미크론이며, 특히 선호되는 값은 100 미크론이다. 그러나 본 발명에 따르면, 이에 대응하는 박막 소자들을 제조하는 것도 가능하다. 이때, 박막이란 100nm 내지 3 미크론의 두께 범위를 의미한다. 그러나, 대응하는 소자들이 용량 측면에서 전류 요건을 충족시키지 못할 수 있기 때문에 이러한 응용이 제한될 수 있다. 그러나 예를 들어 백업 칩용으로 이 응용이 사용될 수 있다. The paste-like material according to the invention is useful for the manufacture of thin film cells, or in particular for the fabrication of other electrochemical devices such as electrochemical sensors. These are devices called "thick-film technology." The individual layers of these devices are called "tape". Individual layers that are electrochemically active or activatable are fabricated from 10 microns to 1 to 2 mm thick, placed on top of each other and in contact with each other. Those skilled in the art will be able to select a thickness suitable for this application. The preferred thickness range is 50 to 500 microns, with a particularly preferred value of 100 microns. However, according to the present invention, it is also possible to manufacture corresponding thin film elements. At this time, the thin film means a thickness range of 100 nm to 3 microns. However, this application may be limited because corresponding devices may not meet current requirements in terms of capacitance. However, this application can be used, for example, for backup chips.

추가적으로, 본 발명에 따른 페이스트형 물질이 다른 형태로 제작될 수도 있다. 따라서, 후막층들이 제작된 후, 이 후막층들로부터 형태에 따라 펀치나 절단이 행해질 수 있다. 이는 (매우 작으면서도 안전해야할) 의료 기술용의 전지 및 축전지에 특히 적합하다. 한가지 예는 보청기용 전지이다. 보청기용 전지는 귀 내에 삽입되거나 아예 이식되어 최소 공간을 차지하는 것은 물론이고, 누출에 대한 매우 엄격한 요건이 요구된다. 이러한 형태들은 주조, 사출성형, 또는 압출 성형을 이용하여 직접 제작될 수도 있다. In addition, the paste-like material according to the invention may be made in other forms. Therefore, after the thick film layers are produced, punching or cutting may be performed from the thick film layers depending on the shape. This is particularly suitable for batteries and accumulators for medical technology (which must be very small and safe). One example is a hearing aid battery. Hearing aid batteries are not only embedded in the ear or implanted at all, taking up minimal space, but also requiring very stringent requirements for leakage. Such forms may be fabricated directly using casting, injection molding, or extrusion.

따라서, 본 발명은 표시된 두께로 자립형 또는 기판 안착형의 페이스트형 물질로부터 제조될 수 있는 층들을 포함한다. 이 층들이 가요성인 것이 바람직하다. Accordingly, the present invention includes layers that can be made from paste-like materials, either self-supporting or substrate seated, to the thicknesses indicated. It is preferred that these layers are flexible.

자립형 층(필름, 테이프)와 기판 안착형 층들을 제조할 때, 매트릭스의 적적한 중합체 물질로 사용할 수 있는 당 분야에 잘 알려진 방법들이 사용될 수 있다. 그후 페이스트형 물질의 압밀이 수행된다. 이는 물질 종류에 따라, 경화(수지나 그외 다른 예비축합물의 경화)에 의해, 프리폴리머리세이트나 선형 폴리머리세이트의 가교결합에 의해, (아세톤같은) 용매 기화에 의해, 또는 그외 당 분야에 잘 알려진 방식으로 수행된다. 중합체 매트릭스가 가소제를 포함할 경우, 용매가 추출될 때 페이스트형 물질이 충분한 점도로 유지되며, 따라서 성분들의 균일한 분포가 유지되는 점에서 바람직하다. 가소제가 그외 다른 추가적 목적을 충족시킬 필요가 없는 실시예에서는, 페이스트형 물질이 자립형 층에 압밀되거나 기판 안착형 층에 압밀되면 가소제가 제거될 수 있다(중합체 매트릭스가 결정질화를 향한 강한 경향을 보이지 않아 취성과 가요성 부족을 보이지 않을 경우에 해당함). 충분한 가요성을 가진 중합체의 한 예로는 중합체/공중합체를 위한 헥사플루오로프로필렌과 폴리비닐리덴플루오라이드의 조합이 있다. When making freestanding layers (film, tape) and substrate-seated layers, methods well known in the art that can be used as suitable polymeric materials of the matrix can be used. Then the consolidation of the paste-like material is carried out. Depending on the type of material, this may be by curing (curing of resins or other precondensates), by crosslinking of prepolyheadates or linear polymerates, by solvent vaporization (such as acetone), or else known in the art. Is done in a manner. When the polymer matrix comprises a plasticizer, the paste-like material is maintained at a sufficient viscosity when the solvent is extracted, and thus is preferable in that a uniform distribution of the components is maintained. In embodiments in which the plasticizer does not have to fulfill other additional purposes, the plasticizer may be removed if the paste-like material is compacted to a freestanding layer or to a substrate seated layer (the polymer matrix shows a strong tendency towards crystallization). No brittleness and lack of flexibility). One example of a polymer with sufficient flexibility is the combination of hexafluoropropylene and polyvinylidene fluoride for polymers / copolymers.

본 발명의 특정 실시예에서, 성분(B)은 페이스트형 물질의 제조 중에 아직 첨가되지 않거나 일부분만 첨가된다. 즉, 상술한 바대로, 자립형 층으로부터 또는 기판 안착형 층으로부터 가소제가 제거될 경우, 압밀된 매트릭스에 공동들이 형성된다(스펀지와 유사함). 액체(B)에 담글 경우, 모세관힘과 함께, 빈 공간으로부터 액체가 인발될 수 있고, 그 안에서 안정 상태를 이룰 수 있다. In certain embodiments of the present invention, component (B) is not yet added or only partly added during the preparation of the paste-like material. That is, as described above, when the plasticizer is removed from the freestanding layer or from the substrate seated layer, cavities are formed (similar to a sponge) in the compacted matrix. When immersed in the liquid B, with capillary force, the liquid can be drawn out of the empty space, and a stable state can be achieved therein.

자립형의 필름들을 얻기 위해, 캘린더 상에서 적절한 두께로 페이스트형 물질이 형성될 수 있다. 이를 위해 표준 기술이 사용될 수 있다. 자립형 층들은 기판에 페이스트형 물질을 도포한 후 압밀 후 생성된 층을 제거함으로서 형성될 수도 있다. 이를 위한 요건은 그 생성물(즉, 페이스트형 물질)이 충분한 가요성을 가져야 한다는 점이다. 종래의 페이스트 도포 방법을 이용하여 코팅 과정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도포 과정이 브러시질, 갈퀴질, 스프레이, 또는 스핀 코팅에 의해 수행될 수 있다. 가압 기술이 또한 사용될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 액체(B)가 페이스트형 물질 내에 이미 작업처리되어 있을 수도 있고, 중합체 매트릭스(A)와 충진제(C)를 포함하는 페이스트형 물질의 압밀 및 연화제 제거 이후 생기는 공동을 액체(B)가 충진할 수 있다. In order to obtain freestanding films, a paste-like material can be formed on the calender at an appropriate thickness. Standard techniques can be used for this. Freestanding layers may be formed by applying a paste-like material to a substrate and then removing the resulting layer after consolidation. The requirement for this is that the product (ie paste-like material) must have sufficient flexibility. The coating process may be performed using a conventional paste coating method. For example, the application process can be performed by brushing, rakes, spraying, or spin coating. Pressurization techniques can also be used. As mentioned above, liquid (B) may already have been processed in the paste-like material and the cavity resulting from consolidation and removal of the softener of the paste-like material comprising the polymer matrix (A) and filler (C) may be removed from the liquid ( B) can be filled.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 가교 결합형 수지(예비축합물)가 페이스트형 물질용으로 상술한 바와 같이 사용되며, 층이 형성되면 이 수지가 자외선이나 전자 방사에 의해 경화된다. 경화가 고온 경화일 수도 있고 화학적 경화일 수도 있다. 가교 결합을 위해 상기 수지에 적절한 개시제나 촉진제가 첨가될 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, a crosslinked resin (precondensate) is used as described above for the paste-like material, and when the layer is formed, the resin is cured by ultraviolet radiation or electron radiation. The curing may be high temperature curing or chemical curing. Appropriate initiators or promoters may be added to the resin for crosslinking.

또한 본 발명은 전기화학적 성질을 가진 복합 층에 관한 발명이며, 특히, 상술한 층들을 포함하는 축전지와 그외 다른 전지나 센서에 관한 발명이다. In addition, the present invention relates to a composite layer having electrochemical properties, and more particularly, to a storage battery including the above-described layers and other batteries or sensors.

도 1은 상기 배치의 가능한 순서를 도시한 도면.1 shows a possible sequence of such arrangements.

도 2는 매우 큰 전지 활성 면이 제공된 축전지의 소형 구조를 도시한 도면.2 shows a compact structure of a battery provided with a very large battery active face.

도 3은 본 발명의 한 태양에 따라 시간에 대한 전압의 변화를 나타내는 그래프.3 is a graph showing the change in voltage over time in accordance with an aspect of the present invention.

도 1은 본 발명의 배열의 가능한 순서를 도시한 도면으로서, 전도 전극(1), 중간 테이프(2), 전극(3), 전해 물질(4), 전극(5), 중간 테이프(6), 전도 전극(7)으로 구성된다.1 shows a possible sequence of the arrangement of the invention, in which the conducting electrode 1, the intermediate tape 2, the electrode 3, the electrolytic material 4, the electrode 5, the intermediate tape 6, It consists of a conducting electrode 7.

복합층을 제조하기 위해, 개별적인 페이스트형 물질들이 페이스트 도포 방법을 이용하여 서로 위에 차례로 도포될 수 있다. 각각은 층은 자체적으로 가교결합될 수도 있고, 용매에 의해 유리되어 다른 방식으로 층 형태로 구현될 수도 있다. 그러나, 모든 층들이 도포된 후 용매를 기화시키거나 가교결합시킴으로서 개별 매트릭스들을 압밀하는 것이 또한 가능하다. 이러한 기화 방식은 전기화학적으로 활성화가능한 개별 층들이 가압 방법을 이용하여 도포될 때 특히 바람직하다. 이에 관한 한가지 예가 Flexodruck 기술인데, 이 기술을 이용할 경우 여러 길의의 기판이 전기화학적으로 활성화가능한 층들과 함께 연속으로 인쇄될 수 있다. To prepare the composite layer, individual paste-like materials can be applied in turn onto each other using a paste application method. Each layer may be crosslinked on its own or may be liberated by a solvent and embodied in a layer form in other ways. However, it is also possible to consolidate individual matrices by vaporizing or crosslinking the solvent after all the layers have been applied. This vaporization mode is particularly preferred when the electrochemically activatable individual layers are applied using the press method. One example of this is the Flexodruck technology, which allows substrates of different lengths to be printed continuously with electrochemically activatable layers.

이와 달리, 각 층이나 필름이 개별적으로 최종 압밀 상태로 전환될 수도 있다. 이 층이나 필름이 자립형 필름일 경우, 형성될 소자의 적절한 성분들이 적층에 의해 함께 결합될 수 있다. 종래의 적층 기술이 이를 위해 사용될 수 있다. 가령, 사출 코팅(가압 롤러에 의해 캐리어 층에 제 2 층이 본딩됨), 또는, 캘린더 코팅(두개나 세개의 롤 닙(roll nip)을 이용)이 적층 기술의 예에 해당한다. 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 페이스트형 물질을 위한 매트릭스의 선택에 따라 적절한 기술을 찾아내는 데 어려움이 없을 것이다. Alternatively, each layer or film may be individually converted to a final consolidated state. If this layer or film is a freestanding film, the appropriate components of the device to be formed can be joined together by lamination. Conventional lamination techniques can be used for this. For example, injection coating (second layer bonded to the carrier layer by a pressure roller), or calender coating (using two or three roll nips) is an example of a lamination technique. One of ordinary skill in the art will have no difficulty finding the appropriate technology depending on the choice of matrix for the paste material.

개별 층들의 본딩(적층) 중의 가압 과정은 개별 층들의 결합 개선을 위해 바람직한 경우가 많다. 이를 위해 현재의 상용 기술들이 사용될 수 있다. 사용되는 물질에 이용할 수 있다면, 저온 가압 공정(섭씨 60도 이하)이 바람직하다. 이는 개별층들간에 우수한 접촉을 제공할 수 있다. The pressing process during bonding (lamination) of the individual layers is often desirable for improved bonding of the individual layers. Current commercial technologies can be used for this. If available for the material used, a low temperature pressurization process (up to 60 degrees Celsius) is preferred. This can provide good contact between the individual layers.

모든 응용예에 있어서, 본 발명에 따른 페이스트형 물질이나, 이 페이스트형 물질로부터 제조되는 자립형 포일이나 기판 안착형 층들을 이용할 경우, 비용이 저렴하고, 컴팩트한 구조로 인해 에너지 밀도가 높으며, 누출에 대한 신뢰도가 높다. 왜냐하면, 액체 전해질이나 액체 전극이 스펀지처럼 중합체 매트릭스에 구속되기 때문이다. In all applications, using the paste-like material according to the invention, or freestanding foils or substrate-seated layers made from the paste-like material, is inexpensive, has a high energy density due to its compact structure, High reliability This is because the liquid electrolyte or the liquid electrode is bound to the polymer matrix like a sponge.

본 발명에 따른 페이스트형 물질을 이용하여 제조될 수 있는 전기화학적 소자들은 앞서 개시한 내용에 제한되지 않는다. 따라서 아래의 내용은 단순한 예에 불과하고 선호되는 실시예로 이해되어야 할 것이다. Electrochemical devices that can be manufactured using the paste-like material according to the present invention are not limited to the above disclosure. Therefore, the following contents are merely examples and should be understood as preferred embodiments.

가령, 10미크론 내지 2mm의 두께로(특히 100 미크론 두께가 선호됨) 전기화학적으로 활성화가능한 개별 층들을 이용하는 후막 기술(thick-film technology)로 재충전식 전기화학 셀들이 제조될 수 있다. 전기화학적 전지가 리튬계 셀일 경우, 전해질층용의 액체나 전극층용의 고체 물질은 본 용도로 앞서 제시한 물질들일 수 있다. 양극으로 기능하는 층(3, 도 1), 고체 전해질로 기능하는 층(4, 도 1), 그리고 음극으로 기능하는 층(5, 도 1)처럼 세개 이상의 층이 제공되어야 한다. Rechargeable electrochemical cells can be produced, for example, by thick-film technology, using individual layers that are electrochemically activatable at a thickness of 10 microns to 2 mm (particularly 100 microns thick is preferred). When the electrochemical battery is a lithium cell, the liquid for the electrolyte layer or the solid material for the electrode layer may be the materials described above for this purpose. At least three layers should be provided, such as layer 3 (FIG. 1) serving as an anode, layer 4 (FIG. 1) serving as a solid electrolyte, and layer 5 (FIG. 1) serving as a cathode.

본 발명에 따르면, 소정의 임계치가 관측될 경우 특히 바람직한 전류 밀도를 축전기에서 얻을 수 있다. 당 분야에 잘 알려진 바와 같이, 전류 밀도는 전해질의 저항에 의해 조정될 수 있다. 전류 밀도가 너무 높을 경우, 분극이 장기간동안 전극들을 방해할 수 있다. 전류 밀도가 너무 낮을 경우, 축전기의 전력이 몇가지 용도로만 사용할 수 있는 수준에 불과해진다. 상술한 임계치는 1mA/cm2이다. 전해질층의 두께가 100미크론일 경우, 1mA/cm2의 전류 밀도는 저항에 의해 야기되는 전압 강하를 일으키는데, 이 전압 강하는 0.1V 수준으로 무시할만한 값이다. 전해질이 101 S/cm의 전도도를 가질 경우, 이 층의 마이크로구조에 의해, 이 층의 전도도가 100 S/cm 가 될 것이다. 가장 추천되는 사항은 아래의 수식을 만족시키도록 두께 d, 전도도 σion, 이온 저항(Ω), 그리고 표면적 A의 관계를 설정하는 것이다.
200Ω < d/(σionㆍA)
According to the invention, particularly desirable current densities can be obtained in the capacitor when certain thresholds are observed. As is well known in the art, the current density can be adjusted by the resistance of the electrolyte. If the current density is too high, polarization can disturb the electrodes for a long time. If the current density is too low, the capacitor's power will only be available for a few purposes. The above threshold is 1 mA / cm 2 . When the thickness of the electrolyte layer is 100 microns, a current density of 1 mA / cm < 2 > causes a voltage drop caused by the resistance, which is a negligible value of 0.1V. If the electrolyte had a conductivity of 10 1 S / cm, the microstructure of this layer would result in a conductivity of this layer of 10 0 S / cm. The best recommendation is to set the relationship between thickness d, conductivity σ ion , ion resistance, and surface area A to satisfy the following equation.
200 Hz <d / (σionA)

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이러한 값들은 본 발명에 따른 테이프들이 사용될 때 우수한 방식으로 나타난다. These values appear in an excellent manner when the tapes according to the invention are used.

또한, 3개의 층으로 구성된 상기 셀(또는 양극/전해층/음극으로 구성된 그외 다른 전기 화학적 성분)에 전도 전극(도 1에서 층 1과 7)들이 추가로 제공될 수 있다. 이 전도 전극들이 적절한 물질의 필름들을 포함하는 것이 유용하다. 리튬계 전지에 사용될 수 있는 전도 전극용 물질들은 앞서 언급한 바 있다. In addition, conducting electrodes (layers 1 and 7 in FIG. 1) may be further provided in the cell consisting of three layers (or other electrochemical components consisting of an anode / electrolyte layer / cathode). It is useful for these conducting electrodes to comprise films of suitable material. Materials for conducting electrodes that can be used in lithium-based batteries have been mentioned above.

본 발명의 특별한 실시예에서, 하부 전도 전극과 이 하부 전도 전극에 인접한 전극 사이와, 상부 전도 전극과 이 상부 전도 전극에 인접한 전극 사이에는, 페이스트형 물질을 이용하여 제조될 수 있는 추가의 얇은 플라스틱 층("중간 테이프", 도 1에서 층(2, 6)이 배치될 수 있다. 이 얇은 플라스틱 층은 전극 물질로부터 전도 전극까지 전자를 전달하기에 적합한 전도성 금속이나 금속 합금을 포함한다. 그 예로는 금, 백금, 로듐, 탄소, 그리고 이 원소들의 합금이 있다(플라스틱층이 양극과 관련 전도 전극 사이에 배열될 경우에 해당함). 음극과 그 전도 전극 사이에 배열될 경우, 적절한 원소로는 니켈, 철, 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 망간, 니오븀, 탄탈륨, 코발트, 그리고 탄소가 있다. 전극 및 전해질에 관해 앞서 제공된 정보는 위와 같은 층들을 제조하기 위한 페이스트형 물질의 농도 및 구조에 또한 적용된다. 전도 전극 및 중간 테이프들을 구비한 실시예(도 1 참조)는, 전해질 용으로 LiAlCl4/SO2를 이용하는 상술한 리튬계 기술로 제조될 때, 도 3에 도시되는 형태의 충전 및 방전 곡선들을 가진다. In a particular embodiment of the invention, between the lower conducting electrode and the electrode adjacent to the lower conducting electrode and between the upper conducting electrode and the electrode adjacent to the upper conducting electrode, an additional thin plastic which can be produced using a paste-like material A layer (“intermediate tape”, layers 2 and 6 in FIG. 1) may be disposed, this thin plastic layer comprising a conductive metal or metal alloy suitable for transferring electrons from the electrode material to the conductive electrode. Is gold, platinum, rhodium, carbon, and an alloy of these elements (corresponds to the case where the plastic layer is arranged between the anode and the associated conducting electrode). , Iron, chromium, titanium, molybdenum, tungsten, vanadium, manganese, niobium, tantalum, cobalt, and carbon. The also it applies to the density and structure of the paste-like material for the production. Exemplary having a conductive electrode and the intermediate tape example (see Fig. 1) is made of a lithium-based technique described above using a LiAlCl 4 / SO 2 for the electrolyte When present, it has charge and discharge curves of the type shown in FIG.

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본 발명의 다른 특별한 실시예에 있어서, 3개 이상의 층들로 구성된 전기 화학적 셀이 제공되는데, 두 전극들이 본 발명에 따른 층들로 형성되며, 양극측(전극)은 양성자성계이고, 음극측(카운터-전극)은 비양성자성계이다. 양성자성계(protic system)이란 리튬 나이트레이트나 리튬 퍼클로레이트같은 리튬 염이 용해되는 계를 의미하는 것으로, 양성자-분리계(H2O)에 해당한다. 이에 따라, 고체 전해질이 중간층으로 선택되며, 그 양이온(가령, 리튬 이온)이 전도성 이온이 된다. 특히 중합체 매트릭스의 발수성질로 인해, 본 실시예에서, 물이 음극측으로 이동할 수 없고 음극측에서 분해될 수 없다. 액체 전해질로 인해, 그리고 가능한 전해질들의 폭넓은 선택 범위로 인해, 양극의 운동성이 향상된다는 것이 장점이 된다. (이 경우에, 양의 금속 전도 전극의 부식 가능성이 해소된다. 양의 금속 전도 전극용으로 비용 문제로 알루미늄이 자주 사용되며, 리튬 퍼클로레이트를 함유한 전해질은 양극측의 전도 전극을 쉽게 산화시키는 경향이 있다- 이러한 산화 현상을 본 발명을 통해 방지할 수 있다)In another particular embodiment of the invention, an electrochemical cell consisting of three or more layers is provided, wherein two electrodes are formed of the layers according to the invention, the anode side (electrode) being a protonic system and the cathode side (counter- Electrode) is an aprotic system. A protic system is a system in which lithium salts such as lithium nitrate and lithium perchlorate are dissolved, and correspond to a proton-separating system (H 2 O). Thus, the solid electrolyte is selected as the intermediate layer, and its cation (eg lithium ion) becomes the conductive ion. In particular due to the water repellency of the polymer matrix, in this embodiment, water cannot move to the cathode side and cannot decompose on the cathode side. Due to the liquid electrolyte, and due to the wide selection of possible electrolytes, it is an advantage that the mobility of the anode is improved. (In this case, the possibility of corrosion of the positive metal conducting electrode is eliminated. Aluminum is frequently used as a cost problem for the positive metal conducting electrode, and an electrolyte containing lithium perchlorate tends to easily oxidize the conducting electrode on the anode side. This oxidation can be prevented through the present invention)

본 발명에 따른 페이스트형 물질은 가령, 1차 전지에 사용하기에 적합하다. 따라서, 이 페이스트형 물질은 전해질 층을 제조하기에 무엇보다도 적합하다. 적절한 전극 시스템의 예로는 아연-탄소, 알카리-망간(Zn-MnO2), 아연-산화수은(Zn-HgO), 아연-산화은(Zn-Ag2O), 아연-산소(Zn-O2), 마그네슘-산소(Mg-O2), 알루미늄-산소(Al-O2)를 들 수 있다. 전해 물질의 예로는 알칼리 및 암모늄계의 브로마이드및 클로라이드의 알콜 용액, 또는 알칼리 하이드록사이드가 있다. 특히 알칼리 금속으로 소듐과 포타슘이 선호된다. The paste-like material according to the invention is suitable for use in, for example, primary cells. Therefore, this paste-like material is most suitable for producing an electrolyte layer. Examples of suitable electrode systems include zinc-carbon, alkali-manganese (Zn-MnO 2 ), zinc-mercury oxide (Zn-HgO), zinc-silver oxide (Zn-Ag 2 O), zinc-oxygen (Zn-O 2 ), magnesium may be oxygen (Al-O 2) - oxygen (Mg-O 2), aluminum. Examples of electrolytic materials are alcohol solutions of bromide and chlorides of alkali and ammonium series, or alkali hydroxides. Sodium and potassium are particularly preferred as alkali metals.

본 발명에 따른 페이스트형 물질은 2차 전지의 제조에도 유용하게 사용된다. 납 축전지 및 니켈 금속 하이브리드 셀같은 이러한 시스템들은 앞서 이미 언급한 바 있다. 그외 다른 시스템으로는 니켈-카드뮴, 니켈-철, 아연-산화은, 그리고 알카리-망간 계열의 2차 전지가 있다. 이를 위해 적절한 전해질로는 수성 또는 무수성 H2SO4(예를 들어 납 축전지의 경우) 또는 포타슘 하이드록사이드를 들 수 있다.The paste-like material according to the present invention is also usefully used for the production of secondary batteries. Such systems, such as lead-acid batteries and nickel metal hybrid cells, have already been mentioned above. Other systems include nickel-cadmium, nickel-iron, zinc-silver oxide, and alkaline-manganese secondary batteries. Suitable electrolytes for this purpose include aqueous or anhydrous H 2 SO 4 (for lead batteries, for example) or potassium hydroxide.

본 발명에 따른 페이스트형 물질은 분해 전지(decomposition battery)라 불리는 새로운 종류의 전지에 또한 사용될 수 있다. 양극(가령, MgBr2)에서 염이 분해되고, 이에 따라 도출되는 브롬이 탄소 필름(탄소 테이프)에 저장된다. 이 경우에, 페이스트형 물질이나, 이 물질로 제조된 필름의 전해질이 MgCl2이며, 이 전해질은 분해되지 않는다. 왜냐하면, 그 분해 전압이 MgBr2의 전압보다 높기 때문이다. 그러나 좀 더 선호되는 부피를 가지기에 첫번째 예가 선호된다. 셀 전압은 MgBr2의 분해 전압과 같다. 용량이 원자가전자와 함께 증가하기 때문에 높은 원자가전자 이온들이 사용될 수 있다는 점이 이러한 축전지의 특별한 장점이다. 특히, 가볍고 저렴한 원소인 Mg와 Al을 이용할 수 있다. 이러한 시스템에서, 무기질 수성 또는 액체 전해질이 사용되어야 한다. 왜냐하면, 고체 전해질에서는 상온에서 높은 원자가전자의 이동성(mobility)이 너무 낮아 전지 및 축전지에 적용하기엔 부적합하기 때문이다. 이 전극은 금속이나 탄소 필름으로 존재할 수도 있고, 또는 필름형 중합체 매트릭스에 매설된 분말 전극 물질로 존재할 수도 있다. The paste-like material according to the invention can also be used in a new kind of battery called a decomposition battery. Salt decomposes at the anode (eg MgBr 2 ) and the resulting bromine is stored in a carbon film (carbon tape). In this case, the electrolyte of the paste-like material or the film made of this material is MgCl 2 , and this electrolyte does not decompose. This is because the decomposition voltage is higher than the voltage of MgBr 2 . However, the first example is preferred because it has a more preferred volume. The cell voltage is equal to the decomposition voltage of MgBr 2 . It is a particular advantage of these batteries that their capacity increases with the valence electrons so that higher valence ions can be used. In particular, Mg and Al which are light and inexpensive elements can be used. In such systems, inorganic aqueous or liquid electrolytes must be used. This is because, in the solid electrolyte, the mobility of high valence electrons at room temperature is too low to be suitable for a battery and a storage battery. This electrode may be present as a metal or carbon film or as a powder electrode material embedded in a film-like polymer matrix.

본 발명에 따른 페이스트형 물질의 또다른 사용 분야는 저온 연료 전지이다. 여기서, 지금까지 나피온(nafion)과 같은 양전자-전도성 중합체 전해질(PEM: Proton Exchange Membrane)이 과거에 사용되었다. 사용된다. 그렇지만, 이 중합체 전해질은 고가이며 건조에 대해 민감하다. 특히, 연료 전지의 간편한 재충전이 곤란한데, 일반적으로, 작고 비싼 강철 용기 형태로 제공되는 수소 탱크를 완전히 교체하여야 한다. 이러한 수소 탱크에 필요한 공간 때문에 상기 전지를 얇은 층으로 만드는 것이 불가능하다. 본 발명에 따르면, 흡습성 염이 분포된 중합체 매트릭스를 이용하여 전해질 층이 구현된다. 이 층은 수분을 유지하는 환경으로 유지된다. 염이 용해되면, 이 층은 액체 전해질(흡수한 물 내의 상기 염)을 포함하게 되고, 물이 전기화학적으로 분해될 수 있다. 그후 수소가 또다른 적층형 하이브리드 탱크(필름 형태, 특히 유기 중합체 매트릭스 형태의 Y, Pt, Pd, 또는 그외 다른 수소 흡수 물질)에 저장된다. 분해에 의해 소실된 물은 흡습성 염에 의해 흡수되는 수분으로 계속적으로 보충된다. Another field of use of the paste-like material according to the invention is low temperature fuel cells. Here, to date, positron-conducting polymer electrolytes (PEM: Proton Exchange Membrane), such as Nafion, have been used in the past. Used. However, this polymer electrolyte is expensive and sensitive to drying. In particular, it is difficult to simply recharge the fuel cell, and in general, the hydrogen tank provided in the form of a small and expensive steel container must be completely replaced. The space required for such hydrogen tanks makes it impossible to thin the cell. According to the present invention, an electrolyte layer is implemented using a polymer matrix in which hygroscopic salts are distributed. This layer is kept in an environment that retains moisture. Once the salt is dissolved, this layer will contain a liquid electrolyte (the salt in the absorbed water) and the water can be electrochemically decomposed. Hydrogen is then stored in another stacked hybrid tank (Y, Pt, Pd, or other hydrogen absorbing material in film form, especially in the form of an organic polymer matrix). Water lost by decomposition is continuously replenished with moisture absorbed by the hygroscopic salt.

또한, 본 발명의 실시예에서는 전해질 층을 이용하여, 중합체 매트릭스(A)와 고체 물질(C)을 위해 중합체, 용매, 그리고 연화제를 섞어 페이스트형 물질을 제조하고, 이 페이스트형 물질을 요망 "테이프" 형태로 바꾸며, 이 테이프 형태를 압밀하고, 그리고 용매를 제거해야할 경우엔 용매를 제거하며, 연화제를 추출하고, 그리고 흡습성 염의 알콜 용액으로 공동을 충진시키며, 이에 따라 알콜이 기화된다. 이에 대한 대안으로, 용매나 가소제에 용해 매개물로 알콜과 함께 용해된 염이 페이스트형 물질 내에 분포될 수 있다. 이 경우에, 알콜이 용매와 함께 추출되는 것이 바람직하다. 충진제(C)가 이 경우에 제공되어, 테이프 형태에 대한 기계적 안정성을 향상시킨다. 물론, 충진제가 생략될 수도 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, using the electrolyte layer, a paste-like material is prepared by mixing a polymer, a solvent, and a softener for the polymer matrix (A) and the solid material (C), and the paste-like material is prepared as desired tape. "In the form, consolidating this tape form and, if necessary, removing the solvent, extracting the softener, and filling the cavity with an alcoholic solution of hygroscopic salts, thus evaporating the alcohol. Alternatively, salts dissolved with alcohol as a dissolution medium in solvents or plasticizers may be distributed in the pasty material. In this case, it is preferable that the alcohol is extracted with the solvent. Filler (C) is provided in this case, improving the mechanical stability to tape form. Of course, the filler may be omitted.

본 발명에 따른 페이스트형 물질 및 이 물질로 제조되는 필름들은 태양 전지에도 사용될 수 있다. 태양 전지에 사용되는 시스템은 실리콘 기술 대신에 Honda-Fujishima 효과(1972)를 이용하는 것이 선호된다. 태양광선이 조사되면, 티타늄 다이옥사이드나 텅스텐 트리옥사이드같은 옥사이드들이 물을 분해할 수 있고, 포름산같은 다른 물질도 분해할 수 있다.
이는 전도 대역에서 전자들이 여기되며 나머지 에너지 갭이 높은 산화 효과를 가지기 때문이다. 왜냐하면, 옥사이드들은 화학 분야에서 알려진 가장 높은 산화 상태에 존재하기 때문이다. 태양 전지들은 세개의 층(테이프)들을 포함한다. 한개의 층은 수소를 저장하며, 저온 연료 전지에 관하여 앞서 설명한 바와 같이 구성될 수 있다. 또한가지 층은 전해질 층으로서, 동작 시에 분해되는 물을 포함하며, 따라서, 연료 전지에 대해 설명한 바와 같이 구현될 수 있다. 또다른 층은 TiO2나 WO3를 함유한 테이프로서, 금속 분말이나 탄소를 또한 포함하는 것이 바람직하다(전충분한 전자 전도성을 보장하기 위함). 연료 전지에 반해, 태양 전지는 태양광으로 충전된다. 방전시에는 연료 전지처럼 기능한다.
The paste-like material according to the invention and films made from these materials can also be used in solar cells. Systems used in solar cells are preferred to use the Honda-Fujishima effect (1972) instead of silicon technology. When irradiated with sunlight, oxides such as titanium dioxide and tungsten trioxide can decompose water and other substances such as formic acid.
This is because electrons are excited in the conduction band and the remaining energy gap has a high oxidation effect. Because the oxides are in the highest oxidation state known in the chemical arts. Solar cells contain three layers (tape). One layer stores hydrogen and may be configured as described above with respect to low temperature fuel cells. The branch layer also includes water that decomposes in operation as the electrolyte layer, and thus can be implemented as described for the fuel cell. Another layer is a tape containing TiO 2 or WO 3 , which preferably also contains metal powder or carbon (to ensure sufficient electronic conductivity). In contrast to fuel cells, solar cells are charged with sunlight. When discharged, it functions like a fuel cell.

본 발명에 따른 페이스트형 물질과, 이 물질로 만든 필름들이 전기화학 센서에 또한 사용될 수 있다. 이를 위해, 물을 흡수하는 흡습성 염이 중합체 매트릭스에 첨가된다. 이 페이스트형 물질로 만든 필름의 물 함량은 염 농도, 대기 습도, 그리고 온도를 이용하여 정밀하게 제어될 수 있다. 적층형 테이프로 구현되는 기준 전극에 비해, 수분 함량의 함수로 여러 다른 전압이 발생하며, 따라서 습도를 측정할 수 있다. Paste-like materials according to the invention and films made of these materials can also be used in electrochemical sensors. To this end, hygroscopic salts which absorb water are added to the polymer matrix. The water content of the film made of this paste-like material can be precisely controlled using salt concentration, atmospheric humidity, and temperature. Compared to a reference electrode implemented with a laminated tape, several different voltages occur as a function of moisture content and thus humidity can be measured.

본 발명의 전기화학 소자들은 가령, 플라스틱형 하우징 내에, 밀봉될 수 있다. 이에 따라, 금속 하우징에 비해 가볍고, 에너지 밀도 면에서도 장점을 가진다. The electrochemical elements of the invention can be sealed, for example in a plastic housing. Accordingly, it is lighter than the metal housing and has advantages in terms of energy density.

또한, 왁스나 파라핀으로 코팅된 플라스틱 상의 두개 이상의 필름 사이에 전기화학적 복합층(즉, 전기화학 소자)이 구현될 수 있다. 이 물질들은 밀봉제 역할을 하며, 그 내재적 성질로 인하여 복합층에 기계적인 압력을 가할 수 있다. 이에 따라 압력으로 인해 복합층의 접촉이 향상된다. In addition, an electrochemical composite layer (ie, an electrochemical device) may be implemented between two or more films on plastic coated with wax or paraffin. These materials act as sealants and, due to their inherent properties, can exert mechanical pressure on the composite layer. This improves the contact of the composite layer due to the pressure.

상술한 바와 같이, 또는 그외 다른 방식으로 전기화학적 소자가 밀봉될 경우, 그 내부는 높은 전기화학적 안정성을 실현하는 지정된 수소/산소 부분압에 놓이게 될 수 있다. 이는 적절하게 설정 및 선택한 환경 내에 전기화학 소자를 밀폐시킴으로서 구현될 수 있다. As mentioned above, or when the electrochemical device is sealed in some other way, the interior thereof may be placed at a specified hydrogen / oxygen partial pressure that realizes high electrochemical stability. This can be achieved by sealing the electrochemical device in an appropriately set and selected environment.

전기화학적 소자를 위한 본 발명에 따른 일련의 층들은 임의적인 요망 형태로 배열될 수 있다. 예를 들어, 가요성 복합층이 압연되어, 컴팩트한 축전기에 적합한 구조를 구현할 수 있다. 축전기의 부피가 작을 경우, 매우 큰 활성 전지 표면을 제공한다. 도 2는 이러한 실시예를 제시하는 데, 이에 따르면, 도면부호(1~7)은 도 1과 같은 아이템들을 제시하며, 도면부호(8)는 절연층을 표시한다. The series of layers according to the invention for the electrochemical device can be arranged in any desired form. For example, the flexible composite layer can be rolled to achieve a structure suitable for compact capacitors. The small volume of the capacitor provides a very large active cell surface. FIG. 2 presents such an embodiment, in which reference numerals 1 to 7 show items as in FIG. 1, and 8 denotes an insulating layer.

일체형 에너지 탱크를 위한 벽같은 고체 베이스에 비-자립형 복합층이 도포될 수도 있다(자립형 복합 필름들도 물론 도포되거나 고정될 수 있다). 이 경우에, 큰 표면적을 이용할 수 있다. 축전기 자체는 공간 요건에 관련되지 않는다. 이러한 종류의 한 실시예는 태양 전지용 기판에 축전기용 복합층을 통합시키는 것이다. 축전기용 층 순서들이 견고한 기판 또는 가요성 기판에 도포될 수도 있다. 이에 따라, 일체형 에너지 탱크의 전기 구조가 구현될 수 있다. A non-standalone composite layer may be applied to a solid base, such as a wall for an integrated energy tank (standalone composite films may of course be applied or fixed). In this case, a large surface area can be used. The capacitor itself is not related to space requirements. One embodiment of this kind is to integrate a composite layer for a capacitor into a substrate for a solar cell. Layer sequences for capacitors may be applied to a rigid substrate or a flexible substrate. Thus, the electrical structure of the integrated energy tank can be implemented.

다음엔 실시예들을 이용하여 본 발명이 상세하게 설명된다. Next, the present invention will be described in detail using examples.

[실시예 1] Example 1                 

1차 전지 제조Primary battery manufacturing

1g의 PVDF-HFP와, 1.5g의 디부틸프탈레이트와, 10g의 아세톤이, 애노드로서 7g의 아연 분말, 전해질로서 5g의 SiO2, 캐소드로서 7g의 MnO2와 혼합된다. 이 전극 및 전해질들은 테이프 형태로 인발되고, 아세톤이 기화되며, 가소제가 헥산을 이용하여 추출된다. 테이프들은 수성-알콜 KOH 용액(용매(부피비): 50% 물, 50% 알콜)으로 충진되며, 두 스테인레스스틸 전극 사이에서 가압된다. 1 g of PVDF-HFP, 1.5 g of dibutyl phthalate, and 10 g of acetone are mixed with 7 g of zinc powder as an anode, 5 g of SiO 2 as an electrolyte, and 7 g of MnO 2 as a cathode. These electrodes and electrolytes are drawn in the form of a tape, acetone is vaporized and the plasticizer is extracted with hexane. The tapes are filled with an aqueous-alcohol KOH solution (solvent (volume ratio): 50% water, 50% alcohol) and pressurized between two stainless steel electrodes.

[실시예 2]Example 2

2차 전지 제조Secondary battery manufacturing

1g의 PVDF-HFP와, 1.5g의 디부틸프탈레이트와, 10g의 아세톤이, 애노드로서 7g의 Cd(OH)2, 전해질로서 5g의 SiO2, 캐소드로서 7g의 Ni(OH)2와 혼합된다. 이 전극 및 전해질들은 테이프로 인발되고, 아세톤이 기화되며, 가소제는 헥산을 이용하여 추출된다. 이 테이프들은 수성-알콜 KOH 용액(용매(부피비): 70% 물, 30% 알콜)으로 충진되며, 두개의 스테인레스스틸 전극 사이에서 가압된다. 1 g of PVDF-HFP, 1.5 g of dibutylphthalate, and 10 g of acetone are mixed with 7 g of Cd (OH) 2 as an anode, 5 g of SiO 2 as an electrolyte, and 7 g of Ni (OH) 2 as a cathode. These electrodes and electrolytes are drawn into a tape, acetone is vaporized and the plasticizer is extracted with hexane. These tapes are filled with aqueous-alcohol KOH solution (solvent (volume ratio): 70% water, 30% alcohol) and pressurized between two stainless steel electrodes.

Claims (30)

전기 화학적 소자에 사용될 수 있는 페이스트형 물질에 있어서, 이 페이스트형 물질은, In the pasty material which can be used in an electrochemical device, the pasty material is - 유기 중합체, 이 중합체의 선구 물질, 또는 이 중합체의 선중합체를 함유한 매트릭스, A matrix containing an organic polymer, a precursor of this polymer, or a prepolymer of this polymer, - 전기화학적으로 활성화가능한 무기질 액체로서, 상기 매트릭스를 용해시키지 않는 액체 무기질 전극 물질, 또는 상기 매트릭스를 용해시키지 않는 액체 무기질 전해질, 또는, 전기 화학적 소자에 배치될 수 있는 두개의 인접 전해질/전극 간의 이온-전도형 또는 전자-전도형 중간 전도체로서 상기 매트릭스를 용해시키지 않는 액체 무기질 물질 중 한가지를 포함하는 상기 전기화학적으로 활성화가능한 무기질 액체Electrochemically activatable inorganic liquids, either liquid inorganic electrode materials which do not dissolve the matrix, or liquid inorganic electrolytes which do not dissolve the matrix, or ions between two adjacent electrolytes / electrodes which may be disposed in an electrochemical device The electrochemically activatable inorganic liquid comprising one of a liquid inorganic material which does not dissolve the matrix as a conductive or electron-conductive intermediate conductor 의 이종 혼합물을 포함하며, 이때, 상기 전해질은 사용되는 용매의 총 부피에 대해 부피비 70% 이하의 유기 용매를 함유할 수 있고, 상기 용매는 물과 섞일 수 있는 것을 특징으로 하는 페이스트형 물질.Wherein the electrolyte may contain an organic solvent having a volume ratio of 70% or less relative to the total volume of the solvent used, and the solvent may be mixed with water. 제 1 항에 있어서, 상기 매트릭스는 가소제와, 용매를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트형 물질.The paste-like material of claim 1, wherein the matrix further comprises a plasticizer and a solvent. 제 1 항에 있어서, 상기 매트릭스는 가교결합가능한 액체나 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트형 물질.The paste-like material of claim 1, wherein the matrix comprises a crosslinkable liquid or resin. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 이때 상기 전기화학적으로 활성화가능한 무기질 액체는, 양극으로 사용가능한 물질, 음극으로 사용가능한 물질, 또는 전기화학적 소자에서 인접하게 배열될 수 있는 두가지 물질 사이에 이온-전도형 또는 전자-전도형 중간 전도체로 사용가능한 물질 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 페이스트형 물질.Wherein the electrochemically activatable inorganic liquid is an ion-conducting or electron-conducting intermediate conductor between two materials that can be arranged adjacent to the material that can be used as an anode, a material that can be used as a cathode, or an electrochemical device. Paste-like material, characterized in that selected from the available materials. 제 4 항에 있어서, 상기 액체는 수성 또는 무수성의 무기질 액체이며, 상기 액체는 용해되지 않는 고체 전해질, 혼합된 전도체, 그리고 전해질 중 한가지 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 페이스트형 물질.The paste-like material of claim 4, wherein the liquid is an aqueous or anhydrous inorganic liquid, and the liquid contains at least one of an insoluble solid electrolyte, a mixed conductor, and an electrolyte. 제 3 항에 있어서, 상기 수지는 가교결합가능한 첨가 중합체와 축합 수지 중에서 선택되며, 아미노플라스트, 페노플라스트, 에폭시 수지, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 그리고 메틸메타아크릴레이트-반응 수지로부터 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 페이스트형 물질.4. The resin of claim 3 wherein the resin is selected from crosslinkable additive polymers and condensation resins and may be selected from aminoplasts, phenoplasts, epoxy resins, polyesters, polycarbonates, and methylmethacrylate-reactive resins. Paste-like material, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 매트릭스의 상기 유기질 중합체는 천연 중합체와 합성 중합체, 그리고 그 믹스처 중에서 선택되며, 천연 및 합성 폴리사카라이드, 프로테인, 수지, 왁스, 할로겐화 및 비-할로겐화 고무, 열가소성물질(thermoplast), 그리고 열탄성물질(thermoelastomer) 중에서 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 페이스트형 물질.The method of claim 1, wherein the organic polymer of the matrix is selected from natural polymers and synthetic polymers, and mixtures thereof, and includes natural and synthetic polysaccharides, proteins, resins, waxes, halogenated and non-halogenated rubbers, thermoplastics ( thermoplast), and a paste-like material, characterized in that it can be selected from the thermoelastomer (thermoelastomer). 제 1 항에 있어서, 상기 매트릭스는 용매에 용해된 한개 이상의 유기 중합체를 포함하고, 상기 유기 중합체는 합성 중합체와 천연 중합체, 그리고 이들의 믹스처 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 페이스트형 물질.The paste-like material of claim 1, wherein the matrix comprises at least one organic polymer dissolved in a solvent, wherein the organic polymer is selected from synthetic polymers, natural polymers, and mixtures thereof. 제 1 항에 있어서, 상기 전기화학적으로 활성화가능한 무기질 액체에 대해 비활성인 분말 고체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트형 물질.The paste-like material of claim 1, further comprising a powder solid inert to the electrochemically activatable inorganic liquid. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998018173A1 (en) * 1996-10-23 1998-04-30 Valence Technology, Inc. Solid electrolytes containing toughening agents and electrolytic cells produced therefrom
JPH10247417A (en) * 1996-11-18 1998-09-14 Samsung Display Devices Co Ltd Solid polymer electrolyte

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5371229A (en) * 1976-12-06 1978-06-24 Fuji Electrochemical Co Ltd Dry battery
US4513067A (en) * 1983-06-30 1985-04-23 Duracell Inc. Inorganic non-aqueous cell
JPH05283106A (en) * 1992-03-30 1993-10-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Battery positive electrode sheet, its manufacture, fully-solid secondary battery
US5418091A (en) * 1993-03-05 1995-05-23 Bell Communications Research, Inc. Polymeric electrolytic cell separator membrane
US5478668A (en) * 1993-11-30 1995-12-26 Bell Communications Research Inc. Rechargeable lithium battery construction
CA2114902C (en) * 1994-02-03 2001-01-16 David S. Wainwright Aqueous rechargeable battery
US5543249A (en) * 1995-03-01 1996-08-06 Wilson Greatbatch Ltd. Aqueous blended electrode material for use in electrochemical cells and method of manufacture
JPH09306474A (en) * 1996-05-14 1997-11-28 Kazuo Tagawa Applying paste for electrode and nonaqueous secondary battery electrode
JP3422627B2 (en) * 1996-05-16 2003-06-30 旭化成株式会社 Crosslinked polymer solid electrolyte and battery
JPH09320617A (en) * 1996-05-31 1997-12-12 Asahi Chem Ind Co Ltd Manufacture of polymer solid electrolyte

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998018173A1 (en) * 1996-10-23 1998-04-30 Valence Technology, Inc. Solid electrolytes containing toughening agents and electrolytic cells produced therefrom
JPH10247417A (en) * 1996-11-18 1998-09-14 Samsung Display Devices Co Ltd Solid polymer electrolyte

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