KR101852808B1 - A battery using solution containing sodium and attachable battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지에 관한 것으로, 나트륨 함유 용액을 흡수하여, 나트륨의 이온화를 통한 충전 반응이 일어나는 제1 양극, 전해질 내에 위치하며, 나트륨의 이온화에 따른 나트륨 이온과 전자를 제1 양극으로부터 공급받는 음극 및 음극으로부터 전자 및 나트륨 이온을 공급받으며, 방전 반응이 일어나는 제2 양극을 포함한다.The present invention relates to a secondary battery using a sodium-containing solution. The secondary battery comprises a first anode which absorbs a sodium-containing solution, a charging reaction occurs through ionization of sodium, And a second anode which receives electrons and sodium ions from a cathode and a cathode supplied from the anode and in which a discharge reaction takes place.

Description

나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지 및 피부부착형 이차전지{A battery using solution containing sodium and attachable battery}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery and a skin-

본 발명은 충방전이 가능한 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지 및 피부부착형 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양극부에서 땀을 흡수하여 나트륨 이온이 저장되는 충전 반응이 일어나고, 분리된 양극부에서 나트륨 이온이 배출되어 방전 반응이 일어나는 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지 및 피부부착형 이차전지에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a secondary battery and a skin-attached secondary battery using a sodium-containing solution capable of charging and discharging. More particularly, the present invention relates to a secondary battery and a skin- The present invention relates to a secondary battery and a skin-attachment type secondary battery using a sodium-containing solution in which a discharge reaction occurs by discharging sodium ions.

통상적으로 이차 전지는 충전 및 방전이 가능한 전지로써, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 카메라 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 이차 전지 중 대표적인 예로는 양극 및 음극에서 리튬 이온이 인터칼레이션/디인터칼레이션될 때의 화학전위(chemical potential)의 변화에 의하여 전기 에너지를 생성하는 리튬 이차 전지가 있다.BACKGROUND ART [0002] A secondary battery is a battery capable of charging and discharging, and is widely used in high-tech electronic devices such as a mobile phone, a notebook computer, and a camera. Typical examples of the secondary battery include a lithium secondary battery that generates electrical energy by changing the chemical potential when the lithium ions are intercalated / deintercalated in the positive and negative electrodes.

리튬 이차 전지의 경우, 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성되는데, 리튬 이온의 가역적인 인터칼레이션/디인터칼레이션이 가능한 물질을 양극과 음극 활물질로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조한다.In the case of a lithium secondary battery, a material capable of reversible intercalation / deintercalation of lithium ions is used as a positive electrode and a negative electrode active material, and an organic electrolyte solution Or by filling the polymer electrolyte.

이차 전지 제조에 필요한 리튬은 지구상에 한정된 양만이 존재하며 일반적으로 광물, 염호 등으로부터 어려운 공정을 통해 수득되기 때문에 고비용 및 고에너지가 필요하다. Lithium required for the production of secondary batteries is present only on a limited amount on the earth, and generally it is necessary to obtain high cost and high energy because it is obtained from difficult processes such as minerals and salts.

따라서, 리튬을 대체할 수 있고 최근 발전하는 전자 기기의 성능을 뒷받침할 수 있는 휴대 및 충방전에 제약이 적은 차세대 이차 전지가 필요하다.Therefore, there is a need for a next-generation secondary battery which can replace lithium and which can support the performance of electronic devices in recent years and which is free from charge and discharge restrictions.

리튬 대신 나트륨 함유 용액을 이용하여 충방전할 수 있는 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지 및 피부부착형 이차전지를 제공한다. A secondary battery and a skin-attached secondary battery using a sodium-containing solution that can be charged and discharged by using a sodium-containing solution instead of lithium.

본 발명에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지는 나트륨 함유 용액을 흡수하여, 나트륨의 이온화를 통한 충전 반응이 일어나는 제1 양극, 전해질 내에 위치하며, 상기 나트륨의 이온화에 따른 나트륨 이온과 전자를 상기 제1 양극으로부터 공급받는 음극, 및 상기 음극으로부터 전자 및 나트륨 이온을 공급받으며, 방전 반응이 일어나는 제2 양극을 포함할 수 있다.The secondary battery using the sodium-containing solution according to the present invention is characterized in that the secondary battery using the sodium-containing solution is located in the first anode and the electrolyte which absorbs the sodium-containing solution and undergoes the charging reaction through ionization of sodium, A negative electrode supplied from one positive electrode, and a second positive electrode receiving a supply of electrons and sodium ions from the negative electrode and causing a discharge reaction.

상기 제1 양극과 상기 음극 및 상기 제2 양극과 상기 음극 사이에 위치하여, 상기 나트륨이온을 통과시키는 분리막을 더 포함할 수 있다.And a separation membrane positioned between the first anode and the cathode and between the second anode and the cathode to allow the sodium ions to pass therethrough.

상기 제1 양극 및 제2 양극은, 각각 양극 집전체, 및 상기 양극 집전체 표면 상에 마련된 촉매층을 포함할 수 있다.The first anode and the second anode may each include a cathode current collector and a catalyst layer provided on the surface of the cathode current collector.

상기 촉매층 내부의 촉매는 산소 환원계 촉매(Oxygen reduction reaction), 산소 발생계 촉매(Oxygen evolution reaction), 양 기능성 촉매(Bi-functional catalyst), 염소 발생계 촉매(Cl2 evolution reaction), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The catalyst in the catalyst layer may be selected from the group consisting of an oxygen reduction catalyst, an oxygen evolution catalyst, a Bi-functional catalyst, a Cl 2 evolution reaction, Combinations thereof.

상기 제2 양극은, 공기, 물 또는 물 이외의 용매 내에 마련되어, 상기 제2 양극에서의 산화 반응에 따른 결과물은 상기 공기, 물 또는 물 이외의 용매에 배출될 수 있다.The second anode may be provided in a solvent other than air, water or water, and the resultant product resulting from the oxidation reaction in the second anode may be discharged to a solvent other than the air, water or water.

상기 제2 양극은 양극 집전체를 포함하며, 상기 양극 집전체 상에 양극 활물질을 포함하지 않는다.The second anode includes a cathode current collector, and does not include a cathode active material on the cathode current collector.

상기 제2 양극은 방전 반응 시 상기 음극으로부터 공급된 나트륨 이온을 저장하지 않을 수 있다.The second anode may not store the sodium ions supplied from the cathode during the discharge reaction.

상기 전해질은 유기 전해질로 비수성 유기용매 또는 나트륨 염 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 비수성 유기용매는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계 또는 비양성자성 용매를 포함하고, 상기 나트륨 염은 NaClO4, NaBF4, NaPF6, NaAsF6, NaTFSI, NaCF3SO3, Na[(C2F5)3PF3](NaFAP), Na[B(C2O4)2](NaBOB), Na[N(SO2F)2](NaFSI), NaBeti(NaN[SO2C2F5]2) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.Wherein the electrolyte contains at least one of a non-aqueous organic solvent and a sodium salt as an organic electrolyte, and the non-aqueous organic solvent includes a carbonate-based, ester-based, ether-based, ketone-based, alcoholic or aprotic solvent, sodium salt is NaClO 4, NaBF 4, NaPF 6 , NaAsF 6, NaTFSI, NaCF 3 SO 3, Na [(C 2 F 5) 3 PF 3] (NaFAP), Na [B (C 2 O 4) 2] ( NaBOB), Na may include [N (SO 2 F) 2 ] (NaFSI), NaBeti (NaN [SO 2 C 2 F 5] 2) or a combination thereof.

상기 나트륨 함유 용액은 땀, 염수, 해수 또는 폐기물로부터 회수된 나트륨이 포함된 용액 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 나트륨 함유 용액의 농도는 0.04몰 이상일 수 있다.The sodium containing solution comprises at least one of sweat, salt water, seawater or a solution containing sodium recovered from waste, and the concentration of the sodium containing solution may be at least 0.04 mol.

상기 음극은 표면에 음극 활물질 층을 갖는 음극 집전체를 포함하고, 상기 음극 활물질 층은 음극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하고, 상기 음극 활물질은 유기물계, 합금계, 탄소계 재료 또는 나트륨 인터칼레이션 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Wherein the negative electrode includes a negative electrode current collector having a negative electrode active material layer on its surface and the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material, a conductive material and a binder, and the negative electrode active material is an organic material, an alloy material, Or the like.

상기 분리막은 폴리머-기반의 분리막으로, 다공성 고분자 분리막, 부직포계 분리막, 무기 복합 분리막, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The separation membrane may be a polymer-based separation membrane, and may include a porous polymer separation membrane, a nonwoven system separation membrane, an inorganic composite separation membrane, or a combination thereof.

상기 폴리머-기반의 분리막은 NaAlO(CN)2,페롭스카이트, 알루미나, 비정질 이온전도물질, 나시콘계 고체전해질, 나트륨황화물계 고체전해질, 나트륨산화물계 고체전해질 또는 이들의 유도체 또는 혼합물, 또는 SiO2, Al2O3, TiO2, BaTiO3, Li2O, LiF, LiOH, Li3N, BaO, Na2O, Li2CO3, CaCO3, LiAlO2, SrTiO3, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiC, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The polymer-based membrane NaAlO (CN) 2, perovskite and alumina, amorphous ionic conductive material, pear kongye solid electrolyte, sodium sulfide-based solid electrolyte, sodium oxide-based solid electrolyte or a derivative thereof or a mixture, or SiO 2 Li 2 O 3 , Li 2 O 3 , TiO 2 , BaTiO 3 , Li 2 O, LiF, LiOH, Li 3 N, BaO, Na 2 O, Li 2 CO 3 , CaCO 3 , LiAlO 2 , SrTiO 3 , CeO 2 , , CaO, ZnO, ZrO 2 , SiC, derivatives thereof, or mixtures thereof.

상기 제1 양극에서는 하기 반응식 1 또는 반응식 2의 충전 반응이 일어날 수 있다.At the first anode, the charging reaction of the following Reaction 1 or Reaction 2 may occur.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

4NaCl(aq) → 4Na++2Cl2(g)+4e- 4NaCl (aq) → 4Na ++ 2Cl 2 (g) + 4e -

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

4NaCl(aq)+2H2O → 4Na++4HCl(aq)+O2(g)+4e- 4 NaCl (aq) + 2H 2 O? 4 Na + + 4 HCl (aq) + O 2 (g) + 4 e -

상기 제2 양극에서는 하기 반응식 3 또는 반응식 4의 방전 반응이 일어날 수 있다.At the second anode, a discharge reaction of the following Reaction Formula 3 or Reaction Formula 4 may occur.

[반응식 3] [Reaction Scheme 3]

4Na++2O2+4e- → 2Na2O2 4Na + + 2O 2 + 4e - → 2Na 2 O 2

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

4Na++O2+2H2O+4e- → 4NaOH 4Na + + O 2 + 2H 2 O + 4e - → 4NaOH

상기 제1 양극, 상기 음극, 상기 제2 양극 및 상기 분리막은 3차원 그물망 구조의 부직포 형태일 수 있다.The first anode, the cathode, the second anode, and the separator may be in the form of a nonwoven fabric having a three-dimensional network structure.

상기 제1 양극은, 복수의 고분자 섬유를 포함하는 다공성 부직포; 및 전도성 물질을 포함하고, 상기 고분자 섬유 사이에는 상기 전도성 물질이 균일하게 충진될 수 있다.The first anode includes: a porous nonwoven fabric including a plurality of polymer fibers; And a conductive material, and the conductive material may be uniformly filled between the polymer fibers.

상기 음극은, 복수의 고분자 섬유를 포함하는 다공성 부직포, 활물질 입자 및 전도성 물질을 포함하고, 상기 고분자 섬유 사이에는 상기 활물질 입자 및 상기 전도성 물질이 균일하게 충진되고 기공이 형성될 수 있다.The negative electrode includes a porous nonwoven fabric including a plurality of polymer fibers, active material particles, and a conductive material, and the active material particles and the conductive material may be uniformly filled between the polymer fibers to form pores.

상기 제2 양극은, 복수의 고분자 섬유를 포함하는 다공성 부직포, 활물질 입자 및 전도성 물질을 포함하고, 상기 고분자 섬유 사이에는 상기 활물질 입자 및 상기 전도성 물질이 균일하게 충진되고 기공이 형성될 수 있다.The second anode includes a porous nonwoven fabric including a plurality of polymer fibers, active material particles, and a conductive material, and the active material particles and the conductive material are uniformly filled between the polymer fibers and pores are formed.

상기 분리막은, 복수의 고분자 섬유를 포함하는 다공성 부직포를 포함하고, 상기 부직포는 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리 술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에터이미드, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴엑시드, 폴리비닐피롤리돈, 아가로즈, 알지네이트, 폴리비닐리덴 헥사플로로프로필렌, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.Wherein the separation membrane comprises a porous nonwoven fabric including a plurality of polymer fibers, and the nonwoven fabric may be at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polyimide, polyamide, polysulfone, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyethylene, , Polyetherimide, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyacrylic acid, polyvinylpyrrolidone, agarose, alginate, polyvinylidene hexafluoropropylene, derivatives thereof, or mixtures thereof.

상기 분리막은 상기 전해질에 함침되고 상기 전해질은 고분자 전해질이고 상기 고분자 전해질은 망상 구조 고분자로 구성된 고분자 매트릭스, 무기입자, 해리 가능한 염 및 유기 용매로 구성된 액체전해질을 포함할 수 있다.The separator may be impregnated with the electrolyte, the electrolyte may be a polymer electrolyte, and the polymer electrolyte may include a polymer electrolyte composed of a network polymer, inorganic particles, a dissociable salt, and a liquid electrolyte composed of an organic solvent.

상기 고분자 매트릭스는, 선형 고분자 및 가교 모노머를 포함하고, 상기 선형 고분자는 폴리비닐리덴 플푸오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로 프로필렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌옥사이드, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. Wherein the polymer matrix comprises a linear polymer and a crosslinking monomer, wherein the linear polymer is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene, polymethylmethacrylate, polystyrene, polyvinyl acetate, polyethylene oxide, Derivatives thereof, or mixtures thereof.

상기 가교 모노머는 아크릴레이트 계열 모노머, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The crosslinking monomer may include an acrylate-based monomer, a derivative thereof, or a mixture thereof.

상기 제2 양극은 교체 가능할 수 있다.The second anode may be replaceable.

본 발명에 따른 피부 부착형 이차전지는 제2 양극을 제외한 상기 이차전지가 마련되어 피부에 부착되는 피부부착층 및 상기 피부부착층의 이차전지의 위치와 제2 양극의 위치가 정렬되도록 마련된 제2 양극을 가지며, 교체가능한 교체가능층을 포함할 수 있다.The skin-attachment type secondary battery according to the present invention is characterized in that the secondary battery except for the second anode is provided and has a skin adherent layer adhered to the skin, and a second anode arranged to align the position of the secondary electrode of the skin- And may include a replaceable replaceable layer.

상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층은 고분자 섬유를 포함하고, 상기 고분자 섬유는 고분자는 폴리아크릴레이트, 하이드로겔 계열 고분자, 당류, 단백질류, 당단백질류, 이들의 혼합물 또는 첨가제를 포함할 수 있다.The first adhesive layer and the second adhesive layer include polymer fibers, and the polymer may include polyacrylates, hydrogel-based polymers, saccharides, proteins, glycoproteins, mixtures thereof, or additives .

상기 교체가능층은 상기 피부부착층과의 결합을 위한 제1 접착층을 포함하고, 상기 피부부착층은 피부와의 부착을 위한 제2 접착층을 포함할 수 있다.The replaceable layer includes a first adhesive layer for bonding with the skin attachment layer, and the skin attachment layer may comprise a second adhesive layer for attachment to the skin.

상기 피부부착층 상에 마련된 제2 양극을 제외한 이차전지는 연결회로를 통해 제너레이터와 전기적으로 연결될 수 있다.The secondary battery except the second anode provided on the skin adhesion layer may be electrically connected to the generator through a connection circuit.

상기 제2 양극에서의 방전 반응은, 상기 피부부착층과 상기 교체가능층이 결합되어야 일어날 수 있다.The discharge reaction at the second anode may take place only when the skin adhesion layer and the replaceable layer are combined.

본 실시예에 의하면, 땀과 같이 획득이 용이한 나트륨을 포함하는 용액을 자원으로 이용함으로써 보다 용이하게 충방전이 가능한 나트륨 함유 용액을 이용한 이차 전지를 제조할 수 있다.According to this embodiment, by using a solution containing sodium, which is easy to obtain such as sweat, as a resource, it is possible to manufacture a secondary battery using a sodium-containing solution which can be more easily charged and discharged.

또한, 충전 반응이 일어나는 양극과 방전 반응이 일어나는 양극으로 구성됨으로써, 방전 반응이 일어나는 양극은 교체 가능하고, 방전 반응에 따른 결과물은 공기, 물 또는 물 이외의 용매에 배출되도록 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지를 제조할 수 있다.In addition, since the anode in which the charging reaction occurs and the anode in which the discharging reaction takes place, the anode in which the discharging reaction takes place can be replaced, and the resultant discharge resultant is discharged to the solvent other than air, water, A battery can be manufactured.

또한, 플렉서블하고 피부에 부착이 가능하게 제조할 수 있어, 착용이 가능하고 나트륨 함유 용액 흡수가 용이할 수 있다.In addition, it is flexible and can be attached to the skin, so that it can be worn and the sodium-containing solution can be easily absorbed.

도 1은 본 실시예에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지의 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지를 구성하는 각 소재의 구성도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 피부 부착형 이차전지의 구성을 간략히 표현한 개략도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 250mAh/g의 전하용량에서 0.04M NaCl 용액을 사용한 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지의 충방전 곡선을 도시한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 250mAh/g의 전하용량에서 0.04M NaCl 용액을 사용한 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지의 사이클링 안정성 곡선을 도시한 도면이다.
1 is a configuration diagram of a secondary battery using a sodium-containing solution according to the present embodiment.
2 is a structural view of each material constituting the secondary battery using the sodium-containing solution according to the present embodiment.
3 is a schematic view briefly showing a configuration of a skin-attachment type secondary battery according to the present embodiment.
4 is a graph showing charge / discharge curves of a secondary battery using a sodium-containing solution using a 0.04M NaCl solution at a charge capacity of 250 mAh / g according to the present embodiment.
FIG. 5 is a graph showing a cycling stability curve of a secondary battery using a sodium-containing solution using a 0.04M NaCl solution at a charge capacity of 250 mAh / g according to the present embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지 및 피부부착형 이차전지에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a secondary battery and a skin-attachment type secondary battery using the sodium-containing solution according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지의 개략도이다. 1 is a schematic view of a secondary battery using a sodium-containing solution according to an embodiment of the present invention.

이하 도 1을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 일 구현예에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지(100)는 제1 양극(110), 전해질 내에 위치하는 음극(130) 및 제2 양극(120)을 포함할 수 있다.The secondary battery 100 using the sodium-containing solution according to an embodiment of the present invention may include a first anode 110, a cathode 130 positioned in the electrolyte, and a second anode 120.

제1 양극(110)은 나트륨 함유 용액을 흡수하고 나트륨 이온화를 통해 충전 반응이 일어날 수 있다.The first anode 110 absorbs the sodium containing solution and the charging reaction can occur through sodium ionization.

일례로, 제1 양극(110)이 나트륨 함유 용액을 흡수하면 4NaCl(aq) → 4Na++2Cl2(g)+4e- 또는 4NaCl(aq)+2H2O → 4Na++4HCl(aq)+O2(g)+4e- 중 적어도 하나의 충전 반응이 일어나고, 이에 따라 나트륨 이온 및 전자가 발생하게 된다.For example, if the first cathode (110) absorbs the sodium-containing solution 4NaCl (aq) → 4Na ++ 2Cl 2 (g) + 4e - or 4NaCl (aq) + 2H 2 O → 4HCl + 4Na + (aq) + O 2 (g) + 4e - , so that sodium ions and electrons are generated.

이때, 발생된 나트륨 이온과 전자는 전해질을 통해 전해질 내에 위치한 음극(130)으로 이동할 수 있다.At this time, the generated sodium ions and electrons can move to the cathode 130 located in the electrolyte through the electrolyte.

또한, 음극(130)으로 이동한 나트륨 이온은 전해질을 통해 제2 양극(120)으로 이동하여 방전 반응을 발생시킬 수 있다.In addition, the sodium ion moved to the cathode 130 may move to the second anode 120 through the electrolyte to generate a discharge reaction.

또한, 제2 양극(120)의 경우, 공기, 물 또는 물 이외의 용매 내에 마련되어, 방전 반응에 따른 결과물은 공기, 물 또는 물 이외의 용매에 배출되는 구조일 수 있다.Also, in the case of the second anode 120, it may be provided in a solvent other than air, water, or water, and the resultant discharge result may be discharged to a solvent other than air, water, or water.

본 발명에 따른 제1 양극(110)과 제2 양극(120)은 각각 양극 집전체로 이루어지며, 양극 집전체는 탄소 페이퍼, 탄소 섬유, 탄소 천, 탄소 펠트, 금속박막 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 기공도 범위가 1nm 내지 250㎛ 경우 넓은 표면적을 가진 전극을 구성하여 보다 활발한 전극반응을 유도할 수 있다.The first positive electrode 110 and the second positive electrode 120 according to the present invention each comprise a positive electrode collector and the positive electrode collector includes carbon paper, carbon fiber, carbon cloth, carbon felt, metal thin film or a combination thereof And when the porosity ranges from 1 nm to 250 탆, it is possible to constitute an electrode having a large surface area to induce a more active electrode reaction.

또한, 양극집전체 표면에는 촉매층을 포함함으로써 반응성을 보다 향상시킬 수 있고, 촉매층 내부의 촉매는 산소 환원계 촉매(Oxygen reduction reaction), 산소 발생계 촉매(Oxygen evolution reaction), 양 기능성 촉매(Bi-functional catalyst), 염소 발생계 촉매(Cl2 evolution reaction), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In addition, the reactivity can be further improved by including a catalyst layer on the surface of the positive electrode collector, and the catalyst in the catalyst layer can be selected from the group consisting of an oxygen reduction catalyst, an oxygen evolution catalyst, a Bi- functional catalyst, a Cl 2 evolution reaction, or a combination thereof.

즉, 음극(130) 내 나트륨 이온을 촉매를 통해 효과적으로 배출하여 전기를 발생키는 구조일 수 있으며, 구조는 이에 제한되지 않는다.That is, the structure may be a structure that effectively discharges sodium ions in the cathode 130 through a catalyst to generate electricity, and the structure is not limited thereto.

일례로, 나트륨 이온이 이동된 제2 양극(120)에서 나트륨 이온이 산소 또는 물 분자와 반응하는 4Na++2O2 +4e- → 2Na2O2 또는 4Na++O2 +2H2O +4e- → 4NaOH 중 적어도 하나의 방전 반응이 일어난다.4Na + + 2O 2 + 4e - → 2Na 2 O 2 or 4Na + + O 2 + 2H 2 O + 4e in which sodium ions react with oxygen or water molecules in the second anode 120 in which sodium ions are transferred - > 4NaOH. ≪ / RTI >

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지의 제2 양극(120)은 양극 집전체 상에 양극 활물질이 존재하지 않는 구조일 수 있다. In addition, the second anode 120 of the secondary battery using the sodium-containing solution according to another embodiment of the present invention may have a structure in which the cathode active material does not exist on the cathode current collector.

즉, 방전 시 음극(130)에서 이동된 나트륨 이온은 제2 양극(120)에 별도로 저장되지 않는다.That is, the sodium ions transferred from the cathode 130 at the time of discharging are not separately stored in the second anode 120.

따라서, 방전 반응이 일어나는 양극(120)과 충전 반응이 일어나는 양극(110)은 서로 다른 양극일 수 있으며, 방전 반응이 일어나는 양극(120)은 교체 가능하도록 설계될 수 있다.Therefore, the anode 120 where the discharge reaction takes place and the anode 110 where the charging reaction occurs can be different from each other, and the anode 120 where the discharge reaction takes place can be designed to be replaceable.

본 발명의 일 구현예에 따른 음극(130)은 표면에 음극 활물질 층을 갖는 음극 집전체를 포함하고, 음극 활물질 층은 음극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하고, 음극 활물질은 유기물계, 합금계, 탄소계 재료 또는 나트륨 인터칼레이션 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The negative electrode 130 according to an embodiment of the present invention includes a negative electrode current collector having a negative electrode active material layer on its surface and the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material, a conductive material, and a binder. The negative electrode active material is an organic material, , A carbon-based material, or a sodium intercalation material.

본 발명의 일 구현예에 따른 분리막(140)은 폴리머-기반의 분리막(140)으로, 충전 반응이 일어나는 제1 양극(110)과 음극(130) 사이 및 음극(130)과 방전 반응이 일어나는 제2 양극 사이(120)에 위치하여 전극 사이의 전기적 단락을 방지하고, 충전 및 방전 반응 시 나트륨 이온의 이동통로 역할을 할 수 있다.The separation membrane 140 according to an embodiment of the present invention is a polymer-based separation membrane 140. The separation membrane 140 includes a first anode 110 and a cathode 130 where a charging reaction occurs, 2 located between the anodes 120 to prevent an electrical short between the electrodes and to serve as a path for sodium ions to flow during the charge and discharge reactions.

보다 구체적으로, 폴리머-기반의 분리막(140)은 다공성 고분자 분리막, 부직포계 분리막, 무기 복합 분리막, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 분리막(140)은 NaAlO(CN)2,페롭스카이트, 알루미나, 비정질 이온전도물질, 나시콘계 고체전해질, 나트륨황화물계 고체전해질, 나트륨산화물계 고체전해질 또는 이들의 유도체 또는 혼합물, 또는 SiO2,Al2O3, TiO2, BaTiO3, Li2O, LiF, LiOH, Li3N, BaO, Na2O, Li2CO3, CaCO3, LiAlO2, SrTiO3, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiC, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The separator 140 may include a porous polymer membrane, a nonwoven membrane separator, an inorganic composite separator membrane, or a combination thereof. The separator membrane 140 may include NaAlO (CN) 2 , perovskite, Al 2 O 3 , TiO 2 , BaTiO 3 , Li 2 O, LiF, or the like, or a mixture thereof, or a mixture thereof, or a mixture of two or more selected from the group consisting of alumina, amorphous ion conductive material, nacicon solid electrolyte, sodium sulfide solid electrolyte, sodium oxide solid electrolyte, , LiOH, Li 3 N, BaO , Na 2 O, Li 2 CO 3, CaCO 3, LiAlO 2, SrTiO 3, CeO 2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2, SiC, derivatives thereof or mixtures thereof . ≪ / RTI >

본 발명의 일 구현예에 따른 전해질은 유기 전해질(150)로 비수성 유기용매 또는 나트륨 염 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The electrolyte according to an embodiment of the present invention may include at least one of the non-aqueous organic solvent or the sodium salt as the organic electrolyte 150.

보다 구체적으로, 비수성 용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질역할을 하며, 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계 또는 비양성자성 용매를 포함할 수 있다.More specifically, the non-aqueous solvent serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move, and may include carbonate-based, ester-based, ether-based, ketone-based, alcohol-based or aprotic solvents .

카보네이트계 용매로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 에스테르계 용매로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 1,1-디메틸에틸 아세테이트, 메틸프로피오네이트, 에틸프로피오네이트, γ-부티로락톤, 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤, 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone) 등이 사용될 수 있다.Examples of the carbonate solvent include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methyl propyl carbonate (MPC), ethyl propyl carbonate (EPC), methyl ethyl carbonate (MEC) ), Propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC) and the like can be used. As the ester solvent, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, 1,1-dimethyl ethyl acetate, methyl propionate, ethyl Propiolate, propionate,? -Butyrolactone, decanolide, valerolactone, mevalonolactone, caprolactone and the like can be used.

에테르계 용매로는 디부틸 에테르, 테트라글라임, 디글라임, 디메톡시에탄, 2-메틸테트라히드로퓨란, 테트라히드로퓨란 등이 사용될 수 있으며, 케톤계 용매로는 시클로헥사논 등이 사용될 수 있다. 또한, 알코올계 용매로는 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등이 사용될 수 있으며, 비양성자성 용매로는 R-CN(R은 C2 내지 C20의 직쇄상, 분지상 또는 환 구조의 탄화수소기이며, 이중결합 방향 환 또는 에테르 결합을 포함할 수 있다) 등의 니트릴류 디메틸포름아미드 등의 아미드류, 1,3-디옥솔란 등의 디옥솔란류 설포란(sulfolane)류 등이 사용될 수 있다.As the ether-based solvent, dibutyl ether, tetraglyme, diglyme, dimethoxyethane, 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydrofuran and the like can be used. As the ketone solvent, cyclohexanone and the like can be used. As the alcoholic solvent, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and the like can be used. As aprotic solvent, R-CN (R is a linear, branched or cyclic hydrocarbon group of C2 to C20, An aromatic ring such as an aromatic ring or an ether linkage; amides such as dimethylformamide; dioxolanes such as 1,3-dioxolane; sulfolanes; and the like.

또한, 비수성 유기 용매는 단독으로 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 이는 당해 분야에 종사하는 사람들에게는 널리 이해될 수 있다.In addition, the non-aqueous organic solvent may be used alone or in combination of one or more. If the one or more of the non-aqueous organic solvents is used in combination, the mixing ratio may be appropriately adjusted according to the desired cell performance. Can be understood.

보다 구체적으로, 카보네이트계 용매의 경우 환형(cyclic) 카보네이트와 사슬형(chain) 카보네이트를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 약 1:1 내지 약 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해액의 성능이 우수하게 나타날 수 있다.More specifically, in the case of a carbonate-based solvent, it is preferable to use a mixture of a cyclic carbonate and a chain carbonate. In this case, when the cyclic carbonate and the chain carbonate are mixed in a volume ratio of about 1: 1 to about 1: 9, the performance of the electrolytic solution may be excellent.

또한, 비수성 유기용매는 카보네이트계 용매에 방향족 탄화수소계 유기용매를 더 포함할 수도 있다. 이때 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 유기용매는 약 1:1 내지 약 30:1의 부피비로 혼합될 수 있다.In addition, the non-aqueous organic solvent may further include an aromatic hydrocarbon-based organic solvent in the carbonate-based solvent. In this case, the carbonate-based solvent and the aromatic hydrocarbon-based organic solvent may be mixed in a volume ratio of about 1: 1 to about 30: 1.

방향족 탄화수소계 유기용매로는 하기 화학식 1의 방향족 탄화수소계 화합물이 사용될 수 있다.The aromatic hydrocarbon-based organic solvent may be an aromatic hydrocarbon-based compound represented by the following formula (1).

Figure 112016063902315-pat00001
Figure 112016063902315-pat00001

화학식 1에서, R1 내지 R6는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1 내지 C10의 알킬기, C1 내지 C10의 할로알킬기 또는 이들의 조합이다.In Formula (1), R 1 to R 6 are each independently hydrogen, halogen, a C 1 to C 10 alkyl group, a C 1 to C 10 haloalkyl group, or a combination thereof.

방향족 탄화수소계 유기용매는 벤젠, 플루오로벤젠, 1,2-디플루오로벤젠, 1,3-디플루오로벤젠, 1,4-디플루오로벤젠, 1,2,3-트리플루오로벤젠, 1,2,4-트리플루오로벤젠, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 1,2,3-트리클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠, 아이오도벤젠, 1,2-디아이오도벤젠, 1,3-디아이오도벤젠, 1,4-디아이오도벤젠, 1,2,3-트리아이오도벤젠, 1,2,4-트리아이오도벤젠, 톨루엔, 플루오로톨루엔, 1,2-디플루오로톨루엔, 1,3-디플루오로톨루엔, 1,4-디플루오로톨루엔, 1,2,3-트리플루오로톨루엔, 1,2,4-트리플루오로톨루엔, 클로로톨루엔, 1,2-디클로로톨루엔, 1,3-디클로로톨루엔, 1,4-디클로로톨루엔, 1,2,3-트리클로로톨루엔, 1,2,4-트리클로로톨루엔, 아이오도톨루엔, 1,2-디아이오도톨루엔, 1,3-디아이오도톨루엔, 1,4-디아이오도톨루엔, 1,2,3-트리아이오도톨루엔, 1,2,4-트리아이오도톨루엔, 자일렌 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The aromatic hydrocarbon-based organic solvent is selected from the group consisting of benzene, fluorobenzene, 1,2-difluorobenzene, 1,3-difluorobenzene, 1,4-difluorobenzene, 1,2,3- 1,2,4-trifluorobenzene, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, 1,2,4 - trichlorobenzene, iodobenzene, 1,2-diiodobenzene, 1,3-diiodobenzene, 1,4-diiodobenzene, 1,2,3-triiodobenzene, 1,2,4- Diisobutylenediamine, triiodobenzene, toluene, fluorotoluene, 1,2-difluorotoluene, 1,3-difluorotoluene, 1,4-difluorotoluene, 1,2,3-trifluorotoluene, 1 , 2,4-trifluorotoluene, chlorotoluene, 1,2-dichlorotoluene, 1,3-dichlorotoluene, 1,4-dichlorotoluene, 1,2,3-trichlorotoluene, 1,2,4- 1,2-diiodotoluene, 1,3-diiodotoluene, 1,4-diiodotoluene, 1,4-diiodotoluene, , 2,3-triiodotoluene, 1,2,4-triiodotoluene, xylene, or combinations thereof.

비수성 전해질은 전지 수명을 향상시키기 위하여 비닐렌 카보네이트 또는 하기 화학식 2의 에틸렌 카보네이트계 화합물을 더욱 포함할 수도 있다.The non-aqueous electrolyte may further comprise vinylene carbonate or an ethylene carbonate-based compound represented by the following formula (2) to improve battery life.

Figure 112016063902315-pat00002
Figure 112016063902315-pat00002

화학식 2에서, R7 및 R8는 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2) 또는 C1 내지 C5의 플루오로알킬기이며, R7과 R8중 적어도 하나는 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2) 또는 C1 내지 C5의 플루오로알킬기이다.In Formula 2, R 7 and R 8 are each independently hydrogen, a halogen group, a cyano group (CN), a nitro group (NO 2 ) or a C 1 to C 5 fluoroalkyl group, and at least one of R 7 and R 8 is an alkyl group with a halogen group, a cyano group (CN), nitro group (NO2) or fluoroalkyl C 1 to C 5.

에틸렌 카보네이트계 화합물의 대표적인 예로는 디플루오로 에틸렌카보네이트, 클로로에틸렌 카보네이트, 디클로로에틸렌 카보네이트, 브로모에틸렌 카보네이트, 디브로모에틸렌 카보네이트, 니트로에틸렌 카보네이트, 시아노에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트 등을 들 수 있다. 비닐렌 카보네이트 또는 에틸렌 카보네이트계 화합물을 더욱 사용하는 경우 그 사용량을 적절하게 조절하여 수명을 향상시킬 수 있다.Representative examples of the ethylene carbonate-based compound include difluoroethylene carbonate, chloroethylene carbonate, dichloroethylene carbonate, bromoethylene carbonate, dibromoethylene carbonate, nitroethylene carbonate, cyanoethylene carbonate, fluoroethylene carbonate and the like have. When the vinylene carbonate or the ethylene carbonate compound is further used, the amount of the vinylene carbonate or the ethylene carbonate compound can be appropriately controlled to improve the service life.

나트륨 염은 비수성 유기 용매에 용해되어, 전지 내에서 나트륨 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극(130) 사이의 나트륨 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다.The sodium salt dissolves in the non-aqueous organic solvent to act as a source of sodium ions in the cell to enable operation of the basic secondary cell, and a substance that acts to promote the movement of sodium ions between the anode and the cathode 130 to be.

보다 구체적으로, NaClO4, NaBF4, NaPF6, NaAsF6, NaTFSI, NaCF3SO3, Na[(C2F5)3PF3](NaFAP, Na[B(C2O4)2](NaBOB), Na[N(SO2F)2](NaFSI), NaBeti (NaN[SO2C2F5]2) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.More specifically, it is preferable to use NaClO 4 , NaBF 4 , NaPF 6 , NaAsF 6 , NaTFSI, NaCF 3 SO 3 , Na [(C 2 F 5 ) 3 PF 3 ] (NaFAP, Na [B (C 2 O 4 ) 2 ] NaBOB), Na may include [N (SO 2 F) 2 ] (NaFSI), NaBeti (NaN [SO 2 C 2 F 5] 2) or a combination thereof.

나트륨 염의 농도는 0.001 내지 10M일 수 있으며, 보다 구체적으로, 0.1 내지 2.0M 범위 내일 수 있다. 나트륨 염의 농도가 해당 범위에 포함되는 경우, 전해질이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해질 성능을 나타낼 수 있고, 나트륨 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.The concentration of the sodium salt may be from 0.001 to 10M, and more specifically, from 0.1 to 2.0M. When the concentration of the sodium salt is included in the range, the electrolyte can exhibit excellent electrolyte performance because it has appropriate conductivity and viscosity, and the sodium ion can effectively migrate.

나트륨 함유 용액은 땀, 염수, 해수 또는 폐기물로부터 회수된 나트륨이 포함된 용액 중 적어도 하나를 포함하며 보다 구체적으로, 농도는 0.04몰 이상일 수 있다.The sodium containing solution comprises at least one of sweat, saline, sea water or a solution containing sodium recovered from waste, and more specifically, the concentration may be at least 0.04 moles.

도 2는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지(200)의 개략도이다. 2 is a schematic view of a secondary battery 200 using a sodium-containing solution according to another embodiment of the present invention.

이하 도 2를 참조하여 본 발명의 일 구현예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 일 구현예에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지(200)는 제1 양극(210), 음극(230), 제2 양극(220) 및 부직포 분리막(240)을 포함하며, 각 구성은 3차원 그물망 구조의 부직포 형태일 수 있다.The secondary battery 200 using the sodium-containing solution according to an embodiment of the present invention includes a first anode 210, a cathode 230, a second anode 220, and a nonwoven fabric separator 240, And may be in the form of a nonwoven fabric of a three-dimensional network structure.

보다 구체적으로, 부직포는 다공성 섬유로, 활성 물질이 매트릭스에 포함된 구조일 수 있다.More specifically, the nonwoven fabric may be a porous fiber, and a structure in which the active material is contained in the matrix.

즉, 제1 양극(210), 음극(230), 제2 양극(220) 및 부직포 분리막(240)은 전기방사 및 필트레이션 기법으로 일체화되어 우수한 유연 특성을 가질 수 있다.That is, the first anode 210, the cathode 230, the second anode 220, and the nonwoven fabric separator 240 may be integrated by electrospinning and filtration techniques to have excellent flexibility characteristics.

보다 구체적으로, 제1 양극(210)은, 복수의 고분자 섬유를 포함하는 다공성 부직포 및 전도성 물질을 포함하고, 고분자 섬유 사이에는 전도성 물질이 균일하게 충진됨에 따라 기공이 형성되어 나트륨 함유 용액 흡수에 용이할 수 있다.More specifically, the first anode 210 includes a porous nonwoven fabric including a plurality of polymer fibers and a conductive material. As the conductive material is uniformly filled between the polymer fibers, pores are formed to facilitate absorption of the sodium-containing solution can do.

음극(230)은 복수의 고분자 섬유를 포함하는 다공성 부직포, 활물질 입자 및 전도성 물질을 포함하고, 고분자 섬유 사이에는 활물질 입자 및 전도성 물질이 균일하게 충진 되고 기공이 형성될 수 있다.The cathode 230 includes a porous nonwoven fabric including a plurality of polymer fibers, active material particles, and a conductive material, and the active material particles and the conductive material are uniformly filled between the polymer fibers and pores can be formed.

제2 양극(220)은 복수의 고분자 섬유를 포함하는 다공성 부직포 및 전도성 물질을 포함하고, 고분자 섬유 사이에는 전도성 물질이 균일하게 충진 되고 기공이 형성됨에 따라 삼차원 구조를 가질 수 있어 공기 투과에 용이할 수 있다.The second anode 220 includes a porous nonwoven fabric including a plurality of polymer fibers and a conductive material. Since the conductive material is uniformly filled in the polymer fibers and the pores are formed, the second anode 220 may have a three-dimensional structure, .

분리막(240)은 복수의 고분자 섬유를 포함하는 다공성 부직포를 포함하고, 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리 술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에터이미드, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴엑시드, 폴리비닐피롤리돈, 아가로즈, 알지네이트, 폴리비닐리덴 헥사플로로프로필렌, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The separator 240 may include a porous nonwoven fabric including a plurality of polymer fibers and the nonwoven fabric may be a polyethylene terephthalate, a polyimide, a polyamide, a polysulfone, a polyvinylidene fluoride, a polyacrylonitrile, a polyethylene, a polypropylene, a poly Polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyacrylic acid, polyvinylpyrrolidone, agarose, alginate, polyvinylidene hexafluoropropylene, derivatives thereof, or mixtures thereof.

부직포 분리막(240)은 제1 양극(210)과 음극(230) 사이 및 음극(230)과 제2 양극(220) 사이에 위치하고 나트륨 이온을 통과시킬 수 있는 구조로, 전해질에 함침될 수 있다.The nonwoven fabric separator 240 is disposed between the first anode 210 and the cathode 230 and between the cathode 230 and the second anode 220 and is capable of passing sodium ions.

전해질은 고분자 전해질(250)로, 망상 구조 고분자로 구성된 고분자 매트릭스, 무기입자, 해리 가능한 염 및 유기 용매로 구성된 액체전해질을 포함할 수 있다.The electrolyte may be a polymer electrolyte 250, and may include a liquid electrolyte composed of a polymer matrix composed of a network polymer, inorganic particles, a dissociable salt, and an organic solvent.

보다 구체적으로, 고분자 매트릭스는 선형 고분자 및 가교 모노머를 포함할 수 있다.More specifically, the polymer matrix may include linear polymers and crosslinking monomers.

여기서, 선형 고분자는 폴리비닐리덴 플푸오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로 프로필렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌옥사이드, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.Here, the linear polymer may include polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl acetate, polyethylene oxide, derivatives thereof, or a mixture thereof.

또한, 가교 모노머는 아크릴레이트 계열 모노머, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.In addition, the crosslinking monomer may include an acrylate-based monomer, a derivative thereof, or a mixture thereof.

도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 나트륨 함유 용액을 이용한 피부부착형 이차전지(300)의 개략도이다. 3 is a schematic view of a skin-mounted secondary battery 300 using a sodium-containing solution according to another embodiment of the present invention.

이하 도 3를 참조하여 본 발명의 일 구현예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 일 구현예에 따른 피부부착형 이차전지(300)의 제2 양극(220)은 교체가능 할 수 있고, 제2 양극(220)을 제외한 이차전지가 마련되어 피부에 부착되는 피부부착층 및 피부부착층의 이차전지의 위치와 제2 양극(220)의 위치가 정렬되도록 마련된 제2 양극(220)을 가지며, 교체가능한 교체가능층을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 구현예에 따른 피부부착형 이차전지(300)는 피부부착층 및 교체가능층을 포함한다. 피부부착층의 표면 상에는 제너레이터, 제1 양극(210) 및 음극(230) 등, 제2 양극(2200을 제외한 이차전지의 구성이 마련된다.
The second anode 220 of the skin-attachment-type secondary battery 300 according to an embodiment of the present invention may be replaceable, and may include a skin attachment layer to which the secondary battery 220 is attached except for the second anode 220, A second anode 220 arranged to align the position of the secondary battery 220 with the position of the secondary battery of the skin attachment layer, and may include a replaceable replaceable layer.
That is, the skin-mounted rechargeable battery 300 according to an embodiment of the present invention includes a skin attachment layer and a replaceable layer. On the surface of the skin adhesion layer, the configuration of the secondary battery except for the second anode 2200 such as the generator, the first anode 210, and the cathode 230 is provided.

보다 구체적으로, 피부부착층은 피부와의 부착을 위한 제1 접착층을 포함하고, 교체가능층은 피부부착층과의 결합을 위한 제2 접착층을 포함할 수 있다.More specifically, the skin adhesive layer comprises a first adhesive layer for attachment to the skin, and the replaceable layer may comprise a second adhesive layer for bonding to the skin adhesive layer.

보다 구체적으로, 제1 접착층 및 제2 접착층은 고분자 섬유를 포함하고, 고분자 섬유는 폴리아크릴레이트, 하이드로겔 계열 고분자, 당류, 단백질류, 당단백질류, 이들의 혼합물 또는 첨가제를 포함할 수 있다.More specifically, the first adhesive layer and the second adhesive layer include polymer fibers, and the polymer fibers may include polyacrylates, hydrogel-based polymers, saccharides, proteins, glycoproteins, mixtures or additives thereof.

여기서, 고분자 섬유는 다공성 막의 형태로 이루어질 수 있고, 피부에 부착해도 부작용이 일어나지 않는 생체적합한 성질을 갖고, 피부에 부착 가능하도록 피부와 넓은 접촉 및 상호작용점을 포함할 수 있다. 또한, 수분이나 나트륨 함유 용액을 잘 흡수할 수 있는 성질을 가질 수 있다.Here, the polymer fiber may be in the form of a porous membrane, has a biocompatible property that adverse effects do not occur even when adhered to the skin, and may include wide contact and interaction points with the skin so as to be adhered to the skin. In addition, it can have a property of absorbing a water or sodium-containing solution well.

피부부착층 상에 마련된 제2 양극(220)을 제외한 이차전지는 연결회로를 통해 제너레이터와 전기적으로 연결되어 나트륨 함유 용액이 제1 양극(210)에 흡수되면 전자가 연결회로를 통해 제너레이터로 이동한다.The secondary battery except for the second anode 220 provided on the skin adhesion layer is electrically connected to the generator through the connection circuit so that when the sodium-containing solution is absorbed by the first anode 210, electrons move to the generator through the connection circuit .

또한, 피부부착층과 교체가능층이 결합되어 나트륨 이온 및 전자가 교체가능층에 포함되어 있는 제2 양극(220)으로 이동할 수 있어야 방전 반응이 가능할 수 있다.In addition, a discharge reaction may be possible if the skin attachment layer and the replaceable layer are coupled so that sodium ions and electrons can move to the second anode 220 included in the replaceable layer.

제2 접착층은 운동 등의 격렬한 움직임에도 탈리가 일어나지 않도록 접착력을 갖고, 나트륨 함유 용액 흡수가 가능한 소재일 수 있다.The second adhesive layer may be a material capable of absorbing the sodium-containing solution and having an adhesive strength so as not to be desorbed even under vigorous movements such as exercise.

이러한 구조의 전지는 리튬을 대체하고 나트륨을 에너지원으로 이용할 수 있어, 리튬 이차전지 이후의 차세대 대안이 될 수 있고, 에너지원이 풍부하여 기술 응용분야는 더욱 확장될 수 있을 것으로 예상된다.Such a cell can replace lithium and use sodium as an energy source, which can be a next-generation alternative to a lithium secondary battery, and it is expected that the technology application field can be further expanded by enriching the energy source.

실시예Example

전기화학적 분석Electrochemical analysis

전기화학적 분석에 이용된 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지(100)는 0.04몰의 NaCl 용액, 제1 양극(110), 제2 양극(120), 폴리머-기반의 분리막(140), 유기 전해질(150) 및 음극(130)으로 제조되었다. The secondary battery 100 using the sodium-containing solution used in the electrochemical analysis is composed of 0.04 mol of NaCl solution, the first anode 110, the second anode 120, the polymer-based separation membrane 140, the organic electrolyte 150 ) And a cathode (130).

보다 구체적으로, 피부 부착이 가능한 제1 양극(110)은 MWCNT=50mg, 음극(130)은 MWCNT/Hard Carbon=50mg/25mg, 제2 양극(120)은 MWCNT/Co3O4=50mg/25mg,폴리머-기반의 분리막(140)은 NASICON(Na superionic conductor)을 이용하고, 유기 전해질(150)은 1.0몰의 NaCF3SO3/TEGDME을 이용하였다.More specifically, MWCNT / Co3O4 = 50 mg / 25 mg for the first anode 110, 50 mg / 25 mg for the cathode 130, MWCNT / Hard Carbon 50 mg / 25 mg for the cathode 120, Based separator 140 used NASICON (Na superionic conductor) and organic electrolyte 150 used 1.0 mol NaCF 3 SO 3 / TEGDME.

에너지원으로 이용된 NaCl의 경우, 땀의 나트륨 이온 농도 0.04몰을 기준으로 하여 0.04몰의 NaCl 용액을 이용하였다.For the NaCl used as the energy source, a 0.04 molar NaCl solution was used based on 0.04 mol of the sodium ion concentration in the sweat.

전기화학적 성능 시험은 전류 0.1mA, 충전용량 250mAh/g 기준 시간만큼 진행하고 방전은 0.5V에서 수행되었다.The electrochemical performance test was carried out at a current of 0.1 mA, a charge time of 250 mAh / g, and a discharge at 0.5 V.

도 4는 0.04M NaCl을 이용한 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지(100)의 충전-방전 곡선을 도시한 도면으로, 본 발명에 따른 이차전지의 충방전 전압과 전기용량이 어떻게 변하는지 알 수 있다.FIG. 4 is a graph showing charge-discharge curves of a secondary battery 100 using a sodium-containing solution using 0.04M NaCl. It can be seen how the charging / discharging voltage and the electric capacity of the secondary battery according to the present invention change.

실시예에 따른 이차전지의 충전-방전 특성은 충전 시 전지전압은 서서히 상승해 약 1시간 경과 시에, 최대 전압에 도달한다. 그 후, 이차전지 방전 시 전지전압은 서서히 감소하여 방전 전압인 0.5V에 도달한다. 충전 및 방전 횟수가 증가해도 최대 전압 및 최소 전압의 변화는 없는 것으로 측정되어, 본 발명에 따른 이차전지는 안정적인 용량 특성을 갖는다고 할 수 있다.The charging and discharging characteristics of the secondary battery according to the embodiment are such that the battery voltage gradually rises during charging and reaches the maximum voltage at about 1 hour after the charging. Thereafter, during secondary cell discharge, the battery voltage gradually decreases to reach a discharge voltage of 0.5V. Even if the number of times of charging and discharging is increased, it is measured that there is no change in the maximum voltage and the minimum voltage, so that the secondary battery according to the present invention has a stable capacity characteristic.

도 5는 0.04M NaCl을 이용한 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지(100)의 사이클링 안정성 곡선을 도시한 도면이다.5 is a graph showing the cycling stability curve of the secondary battery 100 using sodium-containing solution using 0.04M NaCl.

충전 및 방전 사이클 횟수에 따른 용량변화를 보면, 사이클 수가 증가함에 따른 용량변화는 없으며, 또한, 쿨롱 효율도 일정하게 유지되고 있어 본 발명에 따른 이차전지의 안정적인 사이클 특성을 확인할 수 있다.The capacity change according to the number of charging and discharging cycles does not change as the number of cycles increases, and the Coulomb efficiency is also kept constant, so that the stable cycle characteristics of the secondary battery according to the present invention can be confirmed.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

100 : 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지
150 : 유기 전해질
110, 210 : 제1 양극
120, 220 : 제2 양극
130, 230 : 음극
140 : 폴리머-기반의 분리막
200 : 나트륨 함유 용액을 이용한 이차전지
240 : 부직포 분리막
250 : 고분자 전해질
300 : 피부부착형 이차전지
100: secondary battery using sodium-containing solution
150: organic electrolyte
110, 210: first anode
120, 220: a second anode
130, 230: cathode
140: polymer-based membrane
200: Secondary battery using sodium-containing solution
240: nonwoven fabric membrane
250: Polymer electrolyte
300: Skin-attached secondary battery

Claims (27)

제1 양극, 음극 및 제2 양극을 포함하는 이차전지에 있어서,
일 표면 상에 상기 제1 양극 및 상기 음극이 마련되며, 타 표면에 접착성을 갖는 제1 접착층이 형성되며, 피부로부터 나트륨 함유 용액을 흡수하는 피부부착층;
을 더 포함하며,
상기 제1 양극은,
상기 피부부착층에서 흡수된 나트륨 함유 용액을 활물질로 이용하여 충전 반응을 일으키고,
상기 제2 양극은,
상기 충전 반응에 의해 발생한 나트륨 이온 및 대기 중의 산소를 이용하여 방전 반응을 일으키는,
이차전지.
A secondary battery comprising a first anode, a cathode, and a second anode,
A skin adhesion layer which is provided on the one surface with the first anode and the negative electrode and on which a first adhesive layer having adhesiveness is formed and absorbs the sodium-containing solution from the skin;
Further comprising:
Wherein the first anode comprises:
The sodium-containing solution absorbed in the skin adhesion layer is used as an active material to cause a charging reaction,
And the second anode includes:
Which causes a discharge reaction using sodium ions generated by the charge reaction and oxygen in the atmosphere,
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 이차전지는,
일 표면에 접착성을 갖는 제2 접착층이 형성된 교체가능층;
을 더 포함하며,
상기 제2 양극은,
상기 제2 접착층의 일 표면 상에 상기 제1 양극과 정렬되도록 마련된,
이차전지.
The method according to claim 1,
The secondary battery includes:
A replaceable layer on which a second adhesive layer having an adhesive property is formed;
Further comprising:
And the second anode includes:
A second adhesive layer provided on the first adhesive layer and aligned with the first anode,
Secondary battery.
제2항에 있어서,
상기 제2 접착층의 상기 일 표면의 일부분은, 상기 피부부착층의 상기 일 표면의 일부분과 결합되는,
이차전지.
3. The method of claim 2,
Wherein a portion of said one surface of said second adhesive layer is bonded to a portion of said one surface of said skin adhesive layer,
Secondary battery.
제2항에 있어서,
상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층 각각은,
생체적합성 고분자 섬유를 포함하는,
이차전지.
3. The method of claim 2,
Wherein each of the first adhesive layer and the second adhesive layer comprises:
Comprising a biocompatible polymeric fiber,
Secondary battery.
제4항에 있어서,
상기 생체적합성 고분자 섬유는,
폴리아크릴레이트, 하이드로겔 계열 고분자, 당류, 단백질류, 당단백질류, 이들의 혼합물 또는 첨가제를 포함하는,
이차전지.
5. The method of claim 4,
The biocompatible polymeric fibers may be prepared by,
Polyacrylates, hydrogel-based polymers, saccharides, proteins, glycoproteins, mixtures or additives thereof,
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 제2 양극은 양극 집전체를 포함하며,
상기 양극 집전체 상에 양극 활물질을 포함하지 않는,
이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the second anode includes a cathode current collector,
A positive electrode active material not containing a positive electrode active material on the positive electrode current collector,
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 제2 양극은,
상기 방전 반응 시 상기 음극으로부터 공급된 나트륨 이온을 저장하지 않는,
이차전지.
The method according to claim 1,
And the second anode includes:
Wherein the negative electrode does not store sodium ions supplied from the negative electrode during the discharging reaction,
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 이차전지는,
상기 피부부착층의 상기 일 표면 상에 마련되며, 상기 제1 양극 및 음극과 전기적으로 연결된 제너레이터;
를 더 포함하는,
이차전지.
The method according to claim 1,
The secondary battery includes:
A generator which is provided on the one surface of the skin adhesion layer and is electrically connected to the first anode and the cathode;
≪ / RTI >
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 제1 양극 및 상기 제2 양극 각각은,
양극 집전체; 및
상기 양극 집전체의 표면 상에 마련된 촉매층;
을 포함하는,
이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein each of the first anode and the second anode comprises:
Anode collector; And
A catalyst layer provided on a surface of the positive electrode collector;
/ RTI >
Secondary battery.
제9항에 있어서,
상기 촉매층 내부의 촉매는,
산소 환원계 촉매(Oxygen reduction reaction), 산소 발생계 촉매(Oxygen evolution reaction), 양 기능성 촉매(Bi-functional catalyst), 염소 발생계 촉매(Cl2 evolution reaction), 또는 이들의 조합을 포함하는,
이차전지.
10. The method of claim 9,
The catalyst in the catalyst layer may be,
A catalyst comprising an oxygen reducing catalyst, an oxygen evolution reaction, a Bi-functional catalyst, a Cl 2 evolution reaction, or a combination thereof.
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 음극은,
표면에 음극 활물질 층을 갖는 음극 집전체;
를 포함하고,
상기 음극 활물질 층은, 음극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하고,
상기 음극 활물질은,
유기물계, 합금계, 탄소계 재료 또는 나트륨 인터칼레이션 물질 중 적어도 하나를 포함하는,
이차전지.
The method according to claim 1,
The negative electrode,
An anode current collector having a negative electrode active material layer on its surface;
Lt; / RTI >
Wherein the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material, a conductive material, and a binder,
The negative electrode active material,
An organic material, an alloy system, a carbon-based material, or a sodium intercalation material.
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 이차전지는,
상기 제1 양극과 상기 음극 사이 및 상기 제2 양극과 상기 음극 사이에 각각 마련되어, 상기 충전 반응에 의해 발생한 나트륨 이온 및 전자를 통과시키는 분리막;
을 더 포함하는,
이차전지.
The method according to claim 1,
The secondary battery includes:
A separation membrane which is provided between the first anode and the cathode and between the second anode and the cathode to allow sodium ions and electrons generated by the charging reaction to pass therethrough;
≪ / RTI >
Secondary battery.
제12항에 있어서,
상기 분리막은,
다공성 고분자 분리막, 부직포계 분리막, 무기 복합 분리막 또는 이들의 조합을 포함하는 폴리머-기반의 분리막인,
이차전지.
13. The method of claim 12,
The separation membrane includes:
Based separator comprising a porous polymer membrane, a non-woven membrane separator, an inorganic composite separator membrane, or a combination thereof,
Secondary battery.
제12항에 있어서,
상기 분리막은,
NaAlO(CN)2, 페롭스카이트, 알루미나, 비정질 이온전도물질, 나시콘계 고체전해질, 나트륨황화물계 고체전해질, 나트륨산화물계 고체전해질 또는 이들의 유도체 또는 혼합물, 또는 SiO2, Al2O3, TiO2, BaTiO3, Li2O, LiF, LiOH, Li3N, BaO, Na2O, Li2CO3, CaCO3, LiAlO2, SrTiO3, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, SiC, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함하는,
이차전지.
13. The method of claim 12,
The separation membrane includes:
NaAlO (CN) 2, perovskite and alumina, amorphous ionic conductive material, pear kongye solid electrolyte, sodium sulfide-based solid electrolyte, sodium oxide-based solid electrolyte or a derivative thereof or a mixture, or SiO 2, Al 2 O 3, TiO 2, BaTiO 3, Li 2 O , LiF, LiOH, Li 3 N, BaO, Na 2 O, Li 2 CO 3, CaCO 3, LiAlO 2, SrTiO 3, CeO 2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , SiC, derivatives thereof, or mixtures thereof.
Secondary battery.
제12항에 있어서,
상기 제1 양극, 상기 음극, 상기 제2 양극 및 상기 분리막 각각은,
3차원 그물망 구조의 부직포 형태인,
이차전지.
13. The method of claim 12,
Wherein each of the first anode, the cathode, the second anode,
A non-woven form of a three-dimensional network structure,
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 제1 양극은,
복수의 고분자 섬유들을 포함하는 다공성 부직포; 및
전도성 물질;
을 포함하고,
상기 고분자 섬유 사이에는 상기 전도성 물질이 균일하게 충진된,
이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the first anode comprises:
A porous nonwoven fabric comprising a plurality of polymer fibers; And
Conductive material;
/ RTI >
Wherein the conductive material is uniformly filled between the polymer fibers,
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 음극은,
복수의 고분자 섬유들을 포함하는 다공성 부직포;
음극 활물질 입자; 및
전도성 물질;
을 포함하고,
상기 고분자 섬유들 사이에는, 상기 음극 활물질 입자 및 상기 전도성 물질이 균일하게 충진되고 기공이 형성된,
이차전지.
The method according to claim 1,
The negative electrode,
A porous nonwoven fabric comprising a plurality of polymer fibers;
Anode active material particles; And
Conductive material;
/ RTI >
Wherein the anode active material particles and the conductive material are uniformly filled and pores are formed between the polymer fibers,
Secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 제2 양극은,
복수의 고분자 섬유들을 포함하는 다공성 부직포; 및
전도성 물질;
을 포함하고,
상기 고분자 섬유들 사이에는, 상기 전도성 물질이 균일하게 충진되고 기공이 형성된,
이차전지.
The method according to claim 1,
And the second anode includes:
A porous nonwoven fabric comprising a plurality of polymer fibers; And
Conductive material;
/ RTI >
The conductive material is uniformly filled and pores are formed between the polymer fibers,
Secondary battery.
제12항에 있어서,
상기 분리막은,
복수의 고분자 섬유들을 포함하는 다공성 부직포;
를 포함하고,
상기 다공성 부직포는,
폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리 술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에터이미드, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴엑시드, 폴리비닐피롤리돈, 아가로즈, 알지네이트, 폴리비닐리덴 헥사플로로프로필렌, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함하는,
이차전지.
13. The method of claim 12,
The separation membrane includes:
A porous nonwoven fabric comprising a plurality of polymer fibers;
Lt; / RTI >
The porous non-
Polyvinyl pyrrolidone, polyethylene terephthalate, polyimide, polyamide, polysulfone, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyethylene, polypropylene, polyetherimide, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyacrylic acid, polyvinylpyrrolidone , Agarose, alginate, polyvinylidene hexafluoropropylene, derivatives thereof, or mixtures thereof.
Secondary battery.
제12항에 있어서,
상기 이차전지는,
상기 분리막이 함침되며, 망상 구조 고분자로 구성된 고분자 매트릭스, 무기입자, 해리 가능한 염 및 유기 용매로 구성된 액체 전해질을 포함하는 고분자 전해질;
을 더 포함하는,
이차전지.
13. The method of claim 12,
The secondary battery includes:
A polymer electrolyte impregnated with the separation membrane, the polymer electrolyte comprising a polymer matrix composed of a network polymer, inorganic particles, a dissociable salt, and an organic solvent;
≪ / RTI >
Secondary battery.
제20항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스는,
폴리비닐리덴 플푸오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드 헥사플루오로 프로필렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌옥사이드, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함하는 선형 고분자; 및
아크릴레이트 계열 모노머, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함하는 가교 모노머;
를 포함하는,
이차전지.
21. The method of claim 20,
The polymer matrix may comprise,
A linear polymer comprising polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene, polymethylmethacrylate, polystyrene, polyvinyl acetate, polyethylene oxide, derivatives thereof, or mixtures thereof; And
A crosslinking monomer comprising an acrylate-based monomer, a derivative thereof, or a mixture thereof;
/ RTI >
Secondary battery.
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