KR100788211B1 - Polymer electrolyte composite materials including organic clay and lithium secondary battery comprising same - Google Patents

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Abstract

A solid polymer electrolyte composite material, and a lithium secondary battery containing the solid polymer electrolyte composite material are provided to improve ion conductivity and mechanical strength and to prevent the danger of explosion and leakage. A solid polymer electrolyte composite material comprises 100 parts by weight of a polymer; 1-200 parts by weight of a lithium salt; 0.1-100 parts by weight of a plasticizer; and 1-20 parts by weight of a filler, wherein the filler comprises a clay which is organized with a C1-C30 alkyl ammonium and has an interlayer distance of 15-35 Angstrom. Preferably the clay is any one selected from the group consisting of montmorillonite, bentonite, hectorite, saponite, attapulgite, sepiolite, and vermiculite.

Description

유기 클레이를 포함하는 고분자 전해질 복합재료 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 {POLYMER ELECTROLYTE COMPOSITE MATERIALS INCLUDING ORGANIC CLAY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING SAME}Polymer electrolyte composite material containing an organic clay and a lithium secondary battery comprising the same {POLYMER ELECTROLYTE COMPOSITE MATERIALS INCLUDING ORGANIC CLAY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING SAME}

도 1은 비교예 1 및 2와 실시예 1 내지 6의 고분자 전해질 복합재료의 시차주사열량계 (Differential Scanning Calorimeter; DSC)측정 결과를 나타내는 것이고,1 shows the results of differential scanning calorimeter (DSC) measurement of the polymer electrolyte composite materials of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 6,

도 2는 비교예 1 및 2와 실시예 1 내지 6의 고분자 전해질 복합재료의 X선 회절 분석 결과를 나타낸 것이고,2 shows the results of X-ray diffraction analysis of the polymer electrolyte composite materials of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 6,

도 3은 고분자 전해질 필름의 교류 임피던스 결과를 나타낸 그래프이며,3 is a graph showing the AC impedance results of the polymer electrolyte film,

도 4는 비교예 1 및 2와 실시예 1 내지 6의 고분자 전해질 복합재료의 이온 전도도 (ionic conductivity)를 나타낸 것이다.4 shows ionic conductivity of the polymer electrolyte composite materials of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 6. FIG.

본 발명은 리튬 고분자 이차 전지 등과 같은 전기화학장치에 사용되는 고체 고분자 전해질 복합재료 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a solid polymer electrolyte composite material used in an electrochemical device such as a lithium polymer secondary battery, and a lithium secondary battery including the same.

최근 전자, 정보통신 산업의 발달에 의한 소자의 고집적화, 고성능화가 급속히 진행됨에 따라, 고성능의 소형 전지의 필요성이 높아지고 있는 동시에, 화석연료를 사용하는 자동차에 의한 공해 문제를 해결할 수 있는 전기 자동차의 실현을 위한 이차 전지가 그 어느 때보다 절실히 요구되고 있다. 이차 전지 중에서도 리튬을 사용하는 리튬 이차 전지는 긴 수명과 높은 에너지 밀도 등으로 주목받고 있으며, 액체 전해질형 전지에서 발생되는 안정성 문제, 제조 비용 상의 문제 등으로 인해 고체 전해질을 이용하는 이차 전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.With the recent rapid development of high integration and high performance of devices due to the development of the electronic and telecommunication industries, the necessity of high performance small batteries is increasing, and the realization of electric vehicles that can solve the pollution problem by automobiles using fossil fuels. There is a greater demand for secondary batteries than ever before. Among the secondary batteries, lithium secondary batteries using lithium have attracted attention for their long life and high energy density, and researches on secondary batteries using solid electrolytes have been conducted due to stability problems and manufacturing costs in liquid electrolyte batteries. Actively done.

리튬 고분자 전지에 사용되는 고체 고분자 전해질은 에너지 밀도를 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 전지의 안정성이 증대되며, 전해액의 누출을 방지할 수 있어 전지의 신뢰성이 향상되며, 전극/전해질 계면의 접착력이 향상되어 고율 충방전에 유리하고, 박형의 전지 제작이 용이하며, 어떠한 모양의 전지도 만들 수 있는 장점이 있어 휴대용 전자기기용 소형 리튬 이차 전지와 더불어 전기자동차용 등의 고용량 리튬 이차 전지 등에 응용이 기대된다.The solid polymer electrolyte used in the lithium polymer battery not only improves the energy density but also increases the stability of the battery, prevents leakage of the electrolyte solution, thereby improving the reliability of the battery, and improves the adhesion of the electrode / electrolyte interface. It is advantageous in high-rate charging and discharging, easy to manufacture thin battery, and has the advantage of making any shape battery is expected to be applied to high-capacity lithium secondary batteries, such as for electric vehicles, along with small lithium secondary batteries for portable electronic devices.

이러한 고체 고분자 전해질은 겔형 고체 전해질과 본질형 고체 전해질로 구분되는데, 전자는 다량의 유기 액체 전해질을 고분자에 함침시켜 겔화하여 얻어지며, 후자는 고분자 내에 존재하는 극성분자가 알칼리 금속 양이온에 배위 결합하여 착체를 형성하여, 고분자 내에서 염이 해리된 상태로 고분자 속을 이동하여 전기 전도성을 띠며 주로 폴리에틸렌 산화물 (PEO)계 전해질이 사용된다.The solid polymer electrolyte is classified into a gel-type solid electrolyte and an intrinsic solid electrolyte. The former is obtained by impregnating a large amount of organic liquid electrolyte into a polymer and gelling the latter. The latter is coordinated with an alkali metal cation by polar molecules present in the polymer. It forms a complex, moves in the polymer in a state in which salts are dissociated in the polymer, and thus is electrically conductive. A polyethylene oxide (PEO) -based electrolyte is mainly used.

상기 PEO계 고분자 전해질은 화학적, 전기화학적 안정성이 높고, 특히 고용 량의 리튬 금속 전극을 사용가능하다는 장점이 있으나, 수용액 또는 겔 상태의 전해질에 비하여 상온에서 상대적으로 이온 전도도가 낮은 문제점이 있다. 고체 고분자 전해질의 이온 전도도는 전지의 충방전시 내부 저항, 전지의 효율, 및 율속에 영향을 미치므로, 이온 전도도를 향상시키기 위한 노력이 계속되고 있는데, 액상의 가소제 및 TiO2, Al2O3, SiO2 및 활성 실리카와 같은 충전제를 사용하는 기술들이 그 예라 할 수 있다.The PEO-based polymer electrolyte has a high chemical and electrochemical stability, and particularly has the advantage of using a lithium metal electrode of a high capacity, but has a relatively low ion conductivity at room temperature compared to an electrolyte in an aqueous solution or a gel state. Since the ionic conductivity of the solid polymer electrolyte affects the internal resistance during battery charging and discharging, the efficiency and the rate of the battery, efforts are being made to improve the ionic conductivity. The liquid plasticizer and TiO 2 , Al 2 O 3 Examples are techniques using fillers such as, SiO 2 and activated silica.

상기 방법 중 액상 가소제를 첨가하는 방법은 이온 전도도는 향상되나, 전해질의 기계적 물성이 저하되고, 전극과 반응하는 문제점이 있다 (X.G. Sun 등, Solid State Ionics, 175, p713, 2004).In the above method, the method of adding a liquid plasticizer improves ionic conductivity, but degrades the mechanical properties of the electrolyte and reacts with the electrode (XG Sun et al., Solid State Ionics , 175, p713, 2004).

반면, 충전제를 첨가하는 방법은 이온전도도, 기계적 물성 그리고 양극/음극 계면 접착력 등이 향상되지만, 액체 전해질의 이온 전도도에 비해 매우 낮아, 이를 획기적으로 증가시킬 필요가 있다 (문헌 [F. Croce 등, Nature, 394, p456, 1998] 및 [L. Fan 등, Solid State Ionics, 164, p81, 2003] 참조).On the other hand, the method of adding the filler improves the ionic conductivity, mechanical properties and the adhesion between the anode and cathode interfaces, but is very low compared to the ionic conductivity of the liquid electrolyte, and it is necessary to increase it dramatically (F. Croce et al. Nature , 394, p456, 1998 and L. Fan et al., Solid State Ionics, 164, p81, 2003).

이에, 본 발명의 목적은 전기화학적 안정성이 높고, 기계적 물성이 우수한 고체 고분자 전해질 복합재료를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a solid polymer electrolyte composite material having high electrochemical stability and excellent mechanical properties.

아울러, 이를 이용한 효율적이고 안전한 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.In addition, to provide an efficient and safe lithium secondary battery using the same.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 고분자, 리튬염, 가소제 및 충전제를 포함하는 고분자 전해질 복합재료에 있어서, 상기 충전제로서 탄소수 1 내지 30의 알킬 암모늄으로 유기화되고, 층간 간격이 15 내지 35Å인 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 고분자 전해질 복합재료를 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, in the polymer electrolyte composite material containing a polymer, a lithium salt, a plasticizer and a filler, the filler is organicized with alkyl ammonium having 1 to 30 carbon atoms, the clay having an interval of 15 to 35 kPa It provides a solid polymer electrolyte composite material comprising a.

또한, 본 발명은 상기 고체 고분자 전해질 복합재료를 포함하는 리튬 전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a lithium battery comprising the solid polymer electrolyte composite material.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 고체 고분자 전해질 복합재료는 층간 간격이 15 내지 35Å인 유기 클레이를 충전제로서 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 유기 클레이를 첨가함으로써 소량의 충전제 도입으로 압축 강도, 충격 강도 등이 증가하고, 층간 거리 및 소수성의 증가로 이온 전도도 (inonic conductivity)가 향상되고, 폭발 및 누액의 위험이 없으므로 리튬 전지 등과 같은 전기화학장치에 유용하게 사용될 수 있다.The solid polymer electrolyte composite material of the present invention is characterized in that it comprises an organic clay having a spacing of 15 to 35 kPa as a filler, and by adding the organic clay, a small amount of filler is introduced to increase the compressive strength, impact strength, and the like. Increasing distance and hydrophobicity improves the ion conductivity, and there is no risk of explosion and leakage, which may be usefully used in electrochemical devices such as lithium batteries.

상기 층간 간격이 15 Å 미만이면 이온 전도도의 향상 효과가 미미하고, 35 Å를 초과하면 층이 박리 (exfoliation)되어 클레이 첨가 효과를 나타낼 수 없다.If the interlayer spacing is less than 15 GPa, the effect of improving the ionic conductivity is insignificant. If the interlayer spacing is greater than 35 GPa, the layer is exfoliated and the clay addition effect cannot be exhibited.

본 발명에서 클레이로는 몬트모릴로나이트 (montmorilonite), 벤토나이트 (bentonite), 헥토라이트 (hectorite), 사포나이트 (saponite), 아타풀자이트 (attapulgite), 세피오라이트 (sepiorite), 버미쿨라이트 (vermiculite) 등을 사용할 수 있으며, 이 중 몬트모릴로나이트는 대략 두께 10 Å, 길이 2800 Å의 실리케 이트 층을 가지고 있으며 높은 종횡비를 갖으며, 원료 자체가 저렴하고 환경 친화적 물질이기도 하여 바람직하게 사용할 수 있다.In the present invention, the clay is montmorilonite, bentonite, hectorite, saponite, attapulgite, sepiiorite, vermiculite, and the like. Among them, montmorillonite has a silicate layer having a thickness of about 10 mm 3 and a length of 2800 mm, and has a high aspect ratio, and the raw material itself is an inexpensive and environmentally friendly material, and thus may be preferably used.

본 발명에서는 이와 같은 클레이들은 1 내지 30의 탄소수의 알킬 암모늄으로 유기화하여 사용하게 되는 데, 예를 들면, 디메틸벤질 수소화 탈로우 제4 암모늄 (dimethyl benzyl hydrogenated tallow quaternary ammonium), 디메틸 이수소화 탈로우 제4 암모늄 (dimethyl dihydrogenated tallow quaternary ammonium), 디메틸 수소화 탈로우 2-에틸헥실 제4 암모늄 (dimethyl hydrogenated tallow 2-ethylhexyl quaternary ammonium), 메틸 탈로우 비스-2-하이드록시에틸 제4 암모늄 (methyl tallow bis-2-hydroxyethyl quaternary ammonium), 메틸 이수소화 탈로우 암모늄 (methyl dihydrogenated tallow ammonium), 옥틸 암모늄 클로라이드 (octylammonium chloride), 도데실 암모늄 클로라이드 (dodecylammonium chloride), 옥타데실 암모늄 클로라이드 (octadecyl ammonium chloride) 등의 유기화제가 사용가능하다.In the present invention, such clays are organically used with alkyl ammonium having 1 to 30 carbon atoms. For example, dimethyl benzyl hydrogenated tallow quaternary ammonium and dimethyl dihydrogen tallow. Dimethyl dihydrogenated tallow quaternary ammonium, dimethyl hydrogenated tallow 2-ethylhexyl quaternary ammonium, methyl tallow bis-2-hydroxyethyl quaternary ammonium (methyl tallow bis- Organic agents such as 2-hydroxyethyl quaternary ammonium, methyl dihydrogenated tallow ammonium, octylammonium chloride, dodecylammonium chloride, octadecyl ammonium chloride Is available.

본 발명에서 사용되는 유기 클레이는 순수 클레이를 구입하여 원하는 유기물로 처리함으로써 용이하게 제조할 수 있다.The organic clay used in the present invention can be easily prepared by purchasing pure clay and treating it with a desired organic substance.

본 발명의 고분자 전해질 복합재료에 사용되는 고분자는 폴리에틸렌옥사이드 (polyethyleneoxide), 폴리에틸렌글리콜 (polyethyleneglycol), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐클로라이드 (polyvinylchloride), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리프로필렌옥사이드 (polypropyleneoxide), 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane), 폴리비닐리덴플 루오라이드 (polyvinylidenefluoride), 폴리비닐리덴카보네이트 (polyvinylidenecarbonate), 및 폴리비닐피롤리디논 (polyvinyl pyrrolidinone) 중에서 1종 이상 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌옥사이드를 사용할 수 있다.The polymer used in the polymer electrolyte composite material of the present invention is polyethylene oxide, polyethyleneglycol, polyacrylonitrile, polyvinylchloride, polymethylmethacrylate, polypropylene At least one selected from oxide (polypropyleneoxide), polydimethylsiloxane, polyvinylidene fluoride, polyvinylidenecarbonate, and polyvinyl pyrrolidinone can be used. Preferably polyethylene oxide can be used.

또한, 본 발명의 고분자 복합재료에 사용되는 리튬염은 리튬퍼클로레이트 (LiClO4), 리튬트리플레이트 (LiCF3SO3), 리튬헥사플루오로포스페이트 (LipF6), 리튬테트라플루오로보레이트 (LiBF4), 및 리튬트리플루오로메탄설포닐이미드 (LiN(CF3SO2)2) 등에서 1종 이상 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 리튬퍼클로레이트를 사용할 수 있다.In addition, the lithium salt used in the polymer composite material of the present invention is lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium triflate (LiCF 3 SO 3 ), lithium hexafluorophosphate (LipF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) And at least one selected from lithium trifluoromethanesulfonylimide (LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ), and the like, and preferably lithium perchlorate can be used.

아울러, 본 발명의 고분자 복합재료에 사용되는 가소제로는 에틸렌 카보네이트 (ethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트 (propylene carbonate), 부틸렌 카보네이트 (butylene carbonate), 비닐렌 카보네이트 (vinylene carbonate), 디에틸 카보네이트 (diethylene carbonate), 디메틸 카보네이트 (dimethyl carbonate), 에틸메틸카보네이트 (ethyl methyl carbonate), 감마부티로락톤 (GBL), 설포레인 (sulfolane), 메틸 아세테이트 (methyl acetate), 및 메틸 프로피오네이트 (methyl propionate) 등에서 1종 이상 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌 카보네이트를 사용할 수 있다.In addition, the plasticizer used in the polymer composite material of the present invention is ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, diethyl carbonate ), Dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, gamma butyrolactone (GBL), sulfolane, methyl acetate, and methyl propionate One or more types can be selected and used, and preferably ethylene carbonate can be used.

본 발명에서 상기 고분자, 리튬염, 가소제 및 충전제는 각각 고분자 100 중량부, 리튬염 1∼200 중량부, 가소제 0.1∼100 중량부, 및 충전제 1∼20 중량부로 사용될 수 있다.In the present invention, the polymer, the lithium salt, the plasticizer and the filler may be used as 100 parts by weight of the polymer, 1 to 200 parts by weight of the lithium salt, 0.1 to 100 parts by weight of the plasticizer, and 1 to 20 parts by weight of the filler.

본 발명의 고체 고분자 전해질 복합재료는, 통상의 방법에 따라, 상기 고분자, 가소제, 리튬염 및 충전제로서 유기 클레이를 유기용매와 혼합한 후 교반하여 전해질 슬러지를 제조하고, 이를 유리판 또는 테플론 위에 부어 캐스팅한 후 건조시킴으로서 필름 (film)으로 성형할 수 있는데, 건조시 온도는 20∼50℃에서 24시간 정도 수행되는 것이 적합하다.In the solid polymer electrolyte composite material of the present invention, an organic sludge is mixed with an organic solvent as the polymer, a plasticizer, a lithium salt, and a filler, followed by stirring to prepare an electrolyte sludge, which is poured onto a glass plate or teflon and cast. After drying, the film may be formed into a film. The drying temperature is preferably performed at 20 to 50 ° C. for about 24 hours.

상기 제조 공정에서 사용되는 유기용매로는 아세토니트릴, 에탄올, 메탄올, 이소프로필알코올, 아세톤, 디메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 테트라하이드로퓨란 및 이들의 혼합물 중에서 선택하여 사용할 수 있다.The organic solvent used in the production process may be selected from acetonitrile, ethanol, methanol, isopropyl alcohol, acetone, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and mixtures thereof.

이와 같이 필름 성형된 본 발명의 고체 고분자 전해질 복합재료는 유기 클레이를 충전제로 포함함으로써, 층상구조를 가지는 유기 클레이에 고분자 사슬이 합입됨에 따라 높은 층간 공간율이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 고분자 전해질 복합재료는 기계적 물성이 우수하면서, 층간 거리 및 소수성의 증가로 이온 전도도가 향상되므로 리튬 전지 등과 같은 전기화학장치에 유용하게 사용될 수 있다.Thus, the film-formed solid polymer electrolyte composite material of the present invention includes an organic clay as a filler, and thus a high interlayer space ratio is possible as the polymer chain is incorporated into the organic clay having a layered structure. Therefore, the polymer electrolyte composite material according to the present invention can be usefully used in an electrochemical device such as a lithium battery because it has excellent mechanical properties and improves ionic conductivity by increasing interlayer distance and hydrophobicity.

따라서, 본 발명은 상기의 유기 클레이를 충전제로서 포함하는 고체 고분자 전해질 복합재료를 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a lithium secondary battery comprising a solid polymer electrolyte composite material containing the organic clay as a filler.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention and do not limit the scope of the present invention.

이하, 비교예 및 실시예에서 폴리에틸렌옥사이드는 50℃에서, LiClO4는 130℃에서, 몬트모릴로나이트는 100℃에서 각각 24시간 동안 건조시켜 사용하였으며, 각 실시예에서의 클레이 층간 간격은 하기 표 1에 나타난 바와 같다.Hereinafter, in Comparative Examples and Examples, polyethylene oxide was used at 50 ° C., LiClO 4 at 130 ° C., and montmorillonite was used at 100 ° C. for 24 hours, respectively. As shown in 1.

비교예 1Comparative Example 1

50℃에서 24시간 동안 건조시킨 폴리에틸렌옥사이드 (중량 평균 분자량: 2.0×105, Aldrich) 1.1025 g, 가소제로서 에틸렌카보네이트 (Aldrich) 0.55 g, 리튬염으로서 LiClO4 (Aldrich) 0.1675 g 및 아세토니트릴 (Junsei Chemical; 일본) 5 ml를 혼합하여 24시간 동안 교반한 후, 이를 유리용기에 캐스팅 (casting)하여 필름 형태로 제조하여 40℃의 진공 오븐에서 24시간 동안 건조함으로써 고분자 막을 제조하였다.1.1025 g of polyethylene oxide (weight average molecular weight: 2.0 × 10 5 , Aldrich) dried at 50 ° C. for 24 hours, 0.55 g of ethylene carbonate (Aldrich) as a plasticizer, 0.1675 g of LiClO 4 (Aldrich) as a lithium salt and acetonitrile (Junsei Chemical; Japan) 5 ml of the mixture was stirred for 24 hours, and then cast into a glass container to prepare a film, and dried for 24 hours in a vacuum oven at 40 ℃ to prepare a polymer membrane.

비교예 2Comparative Example 2

충전제로서 유기화하지 않은 순수 몬트모릴로나이트 (Southern Clay Products 사, 미국)를 0.11025 g로 첨가한 것 외에는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 고분자 전해질 막을 제조하였다.A polymer electrolyte membrane was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 0.11025 g of pure montmorillonite (Southern Clay Products, Inc., USA), which was not organicized, was added as a filler.

실시예 1Example 1

폴리에틸렌옥사이드 (PEO) 1.1025 g, 에틸렌카보네이트 0.55 g, LiClO4 0.1675 g, 및 아세토니트릴 5 ml를 혼합한 후, 여기에 디메틸벤질 수소화 탈로우 제4 암모늄 (125 meq/100g clay)으로 유기화한 몬트모릴로나이트 (Southern Clay Products 사, 미국)를 0.11025 g (PEO에 대하여 10 중량%)으로 첨가하여 24시간 동안 교반한 후, 이를 유리용기에 캐스팅 (casting)하여 필름 형태로 제조하고 40℃의 진공 오븐에서 24시간 동안 건조시켜, 본 발명에 따른 고분자 전해질 복합 재료 막을 제조하였다.Montmo, mixed with 1.1025 g of polyethylene oxide (PEO), 0.55 g of ethylene carbonate, 0.1675 g of LiClO 4 , and 5 ml of acetonitrile, and then organicized with dimethylbenzyl hydrogenated tallow ammonium (125 meq / 100g clay) Lilonite (Southern Clay Products, Inc., USA) was added at 0.11025 g (10 wt% to PEO) and stirred for 24 hours, which was then cast into a glass container to produce a film form and vacuum oven at 40 ° C. After drying for 24 hours, a polymer electrolyte composite membrane according to the present invention was prepared.

실시예 2Example 2

충전제로서 디메틸벤질 수소화 탈로우 제4 암모늄 대신 디메틸 이수소화 탈로우 제4 암모늄 (125meq/100g clay)으로 유기화한 몬트모릴로나이트를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명에 따른 고분자 전해질 복합 재료 막을 제조하였다.According to the present invention in the same manner as in Example 1, except that montmorillonite organicated with dimethyl dihydrogenated tallow ammonium (125meq / 100g clay) was added instead of dimethylbenzyl hydrogenated tallow quaternary ammonium as a filler. A polymer electrolyte composite membrane was prepared.

실시예 3Example 3

충전제로서 디메틸벤질 수소화 탈로우 제4 암모늄 대신 디메틸 이수소화 탈로우 제4 암모늄 (95meq/100g clay)으로 유기화한 몬트모릴로나이트를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명에 따른 고분자 전해질 복합 재료 막을 제조하였다.According to the present invention in the same manner as in Example 1, except that montmorillonite organicated with dimethyl dihydrogenated tallow ammonium (95 meq / 100 g clay) was added instead of dimethylbenzyl hydrogenated tallow quaternary ammonium as a filler. A polymer electrolyte composite membrane was prepared.

실시예 4Example 4

충전제로서 디메틸벤질 수소화 탈로우 제4 암모늄 대신 디메틸 수소화 탈로우 2-에틸헥실 제4 암모늄 (95meq/100g clay)으로 유기화한 몬트모릴로나이트를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명에 따른 고분자 전해질 복합 재료 막을 제조하였다.As the filler, the montmorillonite organicated with dimethyl hydride tallow 2-ethylhexyl quaternary ammonium (95meq / 100g clay) was added instead of dimethylbenzyl hydride tallow quaternary ammonium. A polymer electrolyte composite membrane according to the invention was prepared.

실시예 5Example 5

충전제로서 디메틸벤질 수소화 탈로우 제4 암모늄 대신 메틸 탈로우 비스-2-하이드록시에틸 제4 암모늄 (90meq/100g clay)으로 유기화한 몬트모릴로나이트를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명에 따른 고분자 전해질 복합 재료 막을 제조하였다.The same method as in Example 1, except that montmorillonite organicated with methyl tallow bis-2-hydroxyethyl quaternary ammonium (90 meq / 100 g clay) was added instead of dimethylbenzyl hydrogenated tallow quaternary ammonium as a filler. The polymer electrolyte composite membrane according to the present invention was prepared.

실시예Example 6 6

충전제로서 디메틸 벤질 수소화 탈로우 제4 암모늄 대신 메틸 이수소화 탈로우 암모늄 (90meq/100g clay)으로 유기화한 몬트모릴로나이트를 첨가한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명에 따른 고분자 전해질 복합 재료 막을 제조하였다.Polymer electrolyte according to the present invention in the same manner as in Example 1, except that montmorillonite organicated with methyl dihydrogenated tung ammonium (90meq / 100g clay) was added instead of dimethyl benzyl hydrogenated tallow quaternary ammonium as a filler Composite membranes were prepared.

Figure 112006094875711-pat00001
Figure 112006094875711-pat00001

시험예 1: 구조 및 결정화도 확인Test Example 1: Confirmation of structure and crystallinity

시차주사열량계 (Differential Scanning Calorimeter, perkin Elmer DSC6) 및 X-선 회절 분석 (X-Ray Diffraction; XRD)을 통하여, 유기 클레이의 첨가가 폴리에틸렌옥사이드의 결정화도 및 구조에 미치는 영향을 살펴보았다.Through differential scanning calorimeter (perkin Elmer DSC6) and X-ray diffraction (XRD), the effect of the addition of organic clay on the crystallinity and structure of polyethylene oxide was investigated.

먼저, DSC는 질소 분위기 하에서 상온에서 125℃까지 5 ℃/min의 승온 속도로 시행하였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다.First, DSC was carried out at a temperature increase rate of 5 ℃ / min from room temperature to 125 ℃ in a nitrogen atmosphere, the results are shown in FIG.

그 결과, 도 1에서 나타난 바와 같이, 유기화된 클레이를 10 중량 퍼센트 첨가한 경우, 용융점에서의 흡열 피크가 약해지며 용융점이 낮은 온도 쪽으로 이동하는 것을 관찰할 수 있었는데, 이는 고분자의 결정성 영역이 감소되고 비정질 영역이 확대된 것을 의미한다.As a result, as shown in FIG. 1, when 10 weight percent of the organic clay was added, it was observed that the endothermic peak at the melting point was weakened and the melting point moved toward the lower temperature, which reduced the crystalline region of the polymer. And the amorphous region is enlarged.

한편, 도 2에는 X-선 회절 분석 결과를 나타내었는데, 회절각 2θ가 15∼30°인 영역에서 폴리에틸렌옥사이드 특유의 피크를 관찰할 수 있었으며, 유기 클레이를 첨가함에 따라 피크의 강도 (intensity)가 감소하는 것을 관찰할 수 있다. 이는 폴리에틸렌옥사이드의 결정화도가 감소함을 의미하는데, 이러한 감소 현상은 유기 클레이의 층 사이로 고분자, 즉, 폴리에틸렌옥사이드 사슬이 함입되어 폴리에틸렌옥사이드의 결정 성장이 감소되기 때문이다.On the other hand, Figure 2 shows the results of X-ray diffraction analysis, the peak characteristic of polyethylene oxide was observed in the region of the diffraction angle 2θ is 15 ~ 30 °, the intensity of the peak (intensity) as the organic clay is added A decrease can be observed. This means that the degree of crystallinity of polyethylene oxide is reduced, since this decrease is caused by the incorporation of polymers, ie, polyethylene oxide chains, between layers of organic clay, thereby reducing the crystal growth of polyethylene oxide.

시험예Test Example 2: 이온 전도도의 확인 2: Confirmation of Ionic Conductivity

상기 비교예 및 실시예에서 제조한 고분자 전해질 막들을 비활성전극 SS(스테인레스스틸)/ SPE(고체 고분자 전해질 복합재료)/ SS의 형태로 조립하여 교류 임피던스 분석을 통해 전해질의 이온전도도를 측정하였다.The polymer electrolyte membranes prepared in Comparative Examples and Examples were assembled in the form of the inactive electrode SS (stainless steel) / SPE (solid polymer electrolyte composite material) / SS to measure the ion conductivity of the electrolyte through AC impedance analysis.

임피던스는 두 개의 스테인레스 스틸 전극 사이에 전해질 막을 샌드위치 형태로 삽입시켜 10 Hz∼10 kHz의 주파수 범위, 20℃의 온도 범위에서 주파수 반응 분석기 (frequency response analyzer, FRA)가 연결된 AUTOLAB 30 (potentiostat/galvanostat; Eco Chemie, Netherlands)을 이용하여 측정하였다. 벌크상의 저항 (R b )은 FRA 소프트웨어를 이용하여 등가 회로 분석 (equivalent circuit analysis)을 통해 측정하였고, 그로부터 하기의 식에 따라 전도도 (ionic conductivity; σ)를 산출하였으며, 이를 각각 도 3 (교류 임피던스) 및 도 4 (이온전도도)에 나타내었다.Impedance is measured by sandwiching an electrolyte membrane between two stainless steel electrodes in a sandwich form, and the AUTOLAB 30 (potentiostat / galvanostat) connected to a frequency response analyzer (FRA) at a frequency range of 10 Hz to 10 kHz and a temperature range of 20 ° C .; Eco Chemie, Netherlands). The bulk resistance ( R b ) was measured by equivalent circuit analysis using FRA software, from which the ionic conductivity (σ) was calculated according to the following equation, respectively, and FIG. 3 (AC impedance). ) And FIG. 4 (ion conductivity).

Figure 112006094875711-pat00002
Figure 112006094875711-pat00002

상기 식에서, t는 고분자 전해질 막의 두께, A는 고분자 전해질 막의 면적을 의미한다.In the above formula, t means the thickness of the polymer electrolyte membrane, A means the area of the polymer electrolyte membrane.

그 결과, 도 4에서 보는 바와 같이 유기 클레이를 포함하는 경우, 이온 전도도가 향상됨을 알 수 있었다. 이온의 전도는 비정질 영역에서 발생하고 용융점 이하에서의 이온 전도도는 고분자 전해질의 결정화도의 영향을 받게 되는데, 상기 시험예 1을 통해 확인했듯이, 유기 클레이를 첨가함으로써 고분자의 결정성 영역이 감소되고 비정질 영역이 확대되기 때문에 이온 전도도가 상승하게 되는 것이다.As a result, as shown in FIG. 4, it was found that the ionic conductivity was improved when the organic clay was included. The conduction of ions occurs in the amorphous region and the ionic conductivity below the melting point is affected by the crystallinity of the polymer electrolyte. As shown in Test Example 1, the crystalline region of the polymer is reduced and the amorphous region is added by adding organic clay. Because of this expansion, the ionic conductivity is increased.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 층간 간격이 15 내지 35Å인, 특정기로 유기화된 클레이를 충전제로서 포함하는 고체 고분자 전해질 복합재료는 기존의 전해질에 비하여 이온 전도도가 향상되고, 기계적 강도가 향상되며, 폭발 및 누액의 위험이 없으므로 리튬 전지 등과 같은 전기화학장치에 유용하게 사용될 수 있다.As described above, according to the present invention, the solid polymer electrolyte composite material including the clay grouped with a specific group as a filler having an interlayer spacing of 15 to 35 mm 3 has improved ion conductivity and improved mechanical strength as compared to the conventional electrolyte. Because of the risk of explosion, leakage and leakage, it can be usefully used in electrochemical devices such as lithium batteries.

Claims (8)

고분자, 리튬염, 가소제 및 충전제를 포함하는 고분자 전해질 복합재료에 있어서, 상기 충전제로서 1 내지 30의 탄소수의 알킬 암모늄으로 유기화되고, 층간 간격이 15 내지 35Å인 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 고분자 전해질 복합재료.A polymer electrolyte composite material comprising a polymer, a lithium salt, a plasticizer, and a filler, wherein the filler comprises a clay organicized with alkyl ammonium having 1 to 30 carbon atoms and having an interlayer spacing of 15 to 35 kPa. Electrolyte composite materials. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 클레이가 몬트모릴로나이트 (montmorilonite), 벤토나이트 (bentonite), 헥토라이트 (hectorite), 사포나이트 (saponite), 아타풀자이트 (attapulgite), 세피오라이트 (sepiorite), 및 버미쿨라이트 (vermiculite)로 이루어진 군으로부터 1종 선택된 것임을 특징으로 하는 고분자 전해질 복합재료.Clay from the group consisting of montmorilonite, bentonite, hectorite, saponite, attapulgite, sepiiorite, and vermiculite Polymer electrolyte composite material, characterized in that one selected. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 알킬 암모늄이 디메틸벤질 수소화 탈로우 제4 암모늄 (dimethyl benzyl hydrogenated tallow quaternary ammonium), 디메틸 이수소화 탈로우 제4 암모늄 (dimethyl dihydrogenated tallow quaternary ammonium), 디메틸 수소화 탈로우 2-에틸헥실 제4 암모늄 (dimethyl hydrogenated tallow 2-ethylhexyl quaternary ammonium), 메틸 탈로우 비스-2-하이드록시에틸 제4 암모늄 (methyl tallow bis-2-hydroxyethyl quaternary ammonium), 메틸 이수소화 탈로우 암모늄 (methyl dihydrogenated tallow ammonium), 옥틸 암모늄 클로라이드 (octylammonium chloride), 도데실 암모늄 클로라이드 (dodecylammonium chloride), 옥타데실 암모늄 클로라이드 (octadecyl ammonium chloride)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 고분자 전해질 복합재료.Alkyl ammonium dimethyl benzyl hydrogenated tallow quaternary ammonium, dimethyl dihydrogenated tallow quaternary ammonium, dimethyl hydrogenated tallow 2-ethylhexyl quaternary ammonium tallow 2-ethylhexyl quaternary ammonium, methyl tallow bis-2-hydroxyethyl quaternary ammonium, methyl dihydrogenated tallow ammonium, octyl ammonium chloride ( octylammonium chloride), dodecylammonium chloride (dodecylammonium chloride), octadecyl ammonium chloride (octadecyl ammonium chloride) A polymer electrolyte composite material characterized in that at least one member selected from the group consisting of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 고분자가 폴리에틸렌옥사이드 (polyethyleneoxide), 폴리에틸렌글리콜 (polyethyleneglycol), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리비닐클로라이드 (polyvinylchloride), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리프로필렌옥사이드 (polypropyleneoxide), 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane), 폴리비닐리덴플루오라이드 (polyvinylidenefluoride), 폴리비닐리덴카보네이트 (polyvinylidenecarbonate), 및 폴리비닐피롤리디논 (polyvinyl pyrrolidinone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 고분자 전해질 복합재료.Polymer is polyethylene oxide, polyethyleneglycol, polyacrylonitrile, polyvinylchloride, polymethylmethacrylate, polypropyleneoxide, polydimethylsiloxane ), Polyvinylidene fluoride (polyvinylidene fluoride), polyvinylidene carbonate (polyvinylidene carbonate), and polyvinyl pyrrolidinone (polyvinyl pyrrolidinone). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 리튬염이 리튬퍼클로레이트 (LiClO4), 리튬트리플레이트 (LiCF3SO3), 리튬헥사플루오로포스페이트 (LipF6), 리튬테트라플루오로보레이트 (LiBF4) 및 리튬트리플루오로메탄설포닐이미드 (LiN(CF3SO2)2)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상임을 특징 으로 하는 고분자 전해질 복합재료.Lithium salts include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium triflate (LiCF 3 SO 3 ), lithium hexafluorophosphate (LipF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) and lithium trifluoromethanesulfonylimide ( LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ) A polymer electrolyte composite material characterized in that at least one member selected from the group consisting of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 가소제가 에틸렌 카보네이트 (ethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트 (propylene carbonate), 부틸렌 카보네이트 (butylene carbonate), 비닐렌 카보네이트 (vinylene carbonate), 디에틸 카보네이트 (diethylene carbonate), 디메틸 카보네이트 (dimethyl carbonate), 에틸메틸카보네이트 (ethyl methyl carbonate), 감마부티로락톤 (GBL), 설포레인 (sulfolane), 메틸 아세테이트 (methyl acetate), 및 메틸 프로피오네이트 (methyl propionate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 고분자 전해질 복합재료.The plasticizer is ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate (ethyl methyl carbonate), gamma butyrolactone (GBL), sulfolane (sulfolane), methyl acetate, and at least one member selected from the group consisting of methyl propionate (methyl propionate) Electrolyte composite materials. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 고분자 100 중량부, 리튬염 1∼200 중량부, 가소제 0.1∼100 중량부, 및 충전제 1∼20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 복합재료.A polymer electrolyte composite material comprising 100 parts by weight of polymer, 1 to 200 parts by weight of lithium salt, 0.1 to 100 parts by weight of plasticizer, and 1 to 20 parts by weight of filler. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 고체 고분자 전해질 복합재료를 포함하는 리튬 이차 전지.A lithium secondary battery comprising the solid polymer electrolyte composite material according to any one of claims 1 to 7.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730631A (en) * 2013-12-18 2014-04-16 山东精工电子科技有限公司 Lithium ion battery anode material and preparation method thereof
US9437900B2 (en) 2011-12-20 2016-09-06 Industrial Technology Research Institute Electrolyte, method for fabricating electrolyte solution, and lithium ion battery
CN106711502A (en) * 2016-12-29 2017-05-24 中国科学院过程工程研究所 Inorganic composite nanoparticle, as well as preparation method thereof, and application of inorganic composite nanoparticle to all-solid-state lithium ion battery
CN108878968A (en) * 2018-06-25 2018-11-23 江苏大学 A kind of organic/inorganic composite solid electrolyte based on concave convex rod or wollastonite

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040047420A (en) * 2002-11-30 2004-06-05 학교법인 서강대학교 Ionomer/Clay NanoComposite Proton Exchange Membrane, preparation method thereof and fuel cell containing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040047420A (en) * 2002-11-30 2004-06-05 학교법인 서강대학교 Ionomer/Clay NanoComposite Proton Exchange Membrane, preparation method thereof and fuel cell containing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
국내 공개특허공보 제10-2004-0047420호

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9437900B2 (en) 2011-12-20 2016-09-06 Industrial Technology Research Institute Electrolyte, method for fabricating electrolyte solution, and lithium ion battery
CN103730631A (en) * 2013-12-18 2014-04-16 山东精工电子科技有限公司 Lithium ion battery anode material and preparation method thereof
CN106711502A (en) * 2016-12-29 2017-05-24 中国科学院过程工程研究所 Inorganic composite nanoparticle, as well as preparation method thereof, and application of inorganic composite nanoparticle to all-solid-state lithium ion battery
CN106711502B (en) * 2016-12-29 2019-09-06 中国科学院过程工程研究所 Inorganic composite nanoparticles, preparation method and the purposes in all-solid lithium-ion battery
CN108878968A (en) * 2018-06-25 2018-11-23 江苏大学 A kind of organic/inorganic composite solid electrolyte based on concave convex rod or wollastonite

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