KR102275384B1 - 이차전지의 전해질 용액용 이미다졸 화합물 및 이를 함유하는 전해질 조성물 - Google Patents
이차전지의 전해질 용액용 이미다졸 화합물 및 이를 함유하는 전해질 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102275384B1 KR102275384B1 KR1020190140427A KR20190140427A KR102275384B1 KR 102275384 B1 KR102275384 B1 KR 102275384B1 KR 1020190140427 A KR1020190140427 A KR 1020190140427A KR 20190140427 A KR20190140427 A KR 20190140427A KR 102275384 B1 KR102275384 B1 KR 102275384B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- secondary battery
- electrolyte composition
- compound
- electrolyte
- imide
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 71
- -1 Imidazole compound Chemical class 0.000 title claims abstract description 15
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 63
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 20
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N n-fluorosulfonylsulfamoyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)NS(F)(=O)=O KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoro-n-(trifluoromethylsulfonyl)methanesulfonamide Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)F ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 15
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 15
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 10
- JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOC(C)=O JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical group O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O Piperidinium(1+) Chemical compound C1CC[NH2+]CC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 5
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 4
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-O Pyrazolium Chemical compound C1=CN[NH+]=C1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-O Pyrrolidinium ion Chemical compound C1CC[NH2+]C1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 4
- VATRWWPJWVCZTA-UHFFFAOYSA-N 3-oxo-n-[2-(trifluoromethyl)phenyl]butanamide Chemical compound CC(=O)CC(=O)NC1=CC=CC=C1C(F)(F)F VATRWWPJWVCZTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UQOULBWSWCWZJC-UHFFFAOYSA-N ethene;methyl hydrogen carbonate Chemical compound C=C.COC(O)=O UQOULBWSWCWZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- YSWYYGKGAYSAOJ-UHFFFAOYSA-N phosphane Chemical compound P.P YSWYYGKGAYSAOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims 4
- CRTBNOWPBHJICM-UHFFFAOYSA-N pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1.C1=CN=CC=N1 CRTBNOWPBHJICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 5
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 16
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 15
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 15
- 229940073584 methylene chloride Drugs 0.000 description 15
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 15
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 15
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 15
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 14
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 12
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 10
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 10
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NBGGEWGFZUDQKZ-UHFFFAOYSA-N chloromethyl-[chloromethyl(dimethyl)silyl]oxy-dimethylsilane Chemical compound ClC[Si](C)(C)O[Si](C)(C)CCl NBGGEWGFZUDQKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 description 5
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KVFIZLDWRFTUEM-UHFFFAOYSA-N potassium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [K+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F KVFIZLDWRFTUEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000011356 non-aqueous organic solvent Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1C GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MCMFEZDRQOJKMN-UHFFFAOYSA-N 1-butylimidazole Chemical compound CCCCN1C=CN=C1 MCMFEZDRQOJKMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylimidazole Chemical compound C=CN1C=CN=C1 OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IWDFHWZHHOSSGR-UHFFFAOYSA-N 1-ethylimidazole Chemical compound CCN1C=CN=C1 IWDFHWZHHOSSGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-O hydron;pyrazine Chemical compound C1=C[NH+]=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002000 Electrolyte additive Substances 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/0803—Compounds with Si-C or Si-Si linkages
- C07F7/081—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te
- C07F7/0812—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
- H01G11/64—Liquid electrolytes characterised by additives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2004—Light-sensitive devices characterised by the electrolyte, e.g. comprising an organic electrolyte
- H01G9/2013—Light-sensitive devices characterised by the electrolyte, e.g. comprising an organic electrolyte the electrolyte comprising ionic liquids, e.g. alkyl imidazolium iodide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
- H01M2300/0045—Room temperature molten salts comprising at least one organic ion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0088—Composites
- H01M2300/0091—Composites in the form of mixtures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
본 발명은 이차전지의 전해질 용액용 이미다졸 화합물 및 이를 함유하는 전해질 조성물과 이를 이용한 리튬이온 이차전지 등과 같은 이차전지, 초고용량축전기 (ultracapacitor), 콘덴서, 염료감응 태양전지 및 전지발광 셀에 관한 것이며, 본 발명에 따른 화합물 또는 전해질 조성물은 높은 이온 전도도를 가짐과 동시에 고온에서도 이온전도 특성을 안정적으로 유지할 수 있는 높은 열적 안정성을 가지며 특히 상온 및 고온의 넓은 온도범위에서 액체상태로 존재하여 이차전지의 활용 온도 범위가 넓은 장점을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 화합물 또는 전해질 조성물은 휘발의 우려가 없어 장시간 사용가능한 이차전지의 제조가 가능하고, 특히 대기압 조건에서 본 발명의 이온성액체를 간단하게 합성하는 것이 가능하여 이차전지용 전해질의 생산성이 향상됨과 동시에 생산비용 또한 절감할 수 있는 장점을 갖는다.
Description
본 발명은 이차전지의 전해질 용액용 이미다졸 화합물 및 이를 함유하는 전해질 조성물과 이를 함유하는 리튬이온 이차전지 등과 같은 이차전지, 초고용량축전기 (ultracapacitor), 콘덴서, 염료감응 태양전지 및 전지발광 셀에 관한 것이다.
리튬 이차전지는 공칭 전압 (nominal voltage)이 3.2~3.7V로 높고 무게당 용량도 다른 이차전지에 비해 월등히 높기 때문에 이차전지로서 널리 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 양극, 음극 및 리튬염을 함유한 전해액 등을 포함하는 주 소재와 분리막 및 케이스 등을 포함하는 부소재로 구성된다.
리튬 이차전지와 관련하여, 현재까지 양극과 음극 소재 개발에 노력이 집중되어 있었으며, 이에 따라 전극의 에너지 저장용량을 증대시키고 수명을 늘리는 등 많은 발전이 있었으나, 전지의 안정성 및 전압에 밀접하게 연관된 전해액에 대한 개발은 아직도 시작단계에 있는 실정이다.
리튬 이차전지의 전해액으로는 통상 8mS/cm의 높은 이온전도도와 -20~60℃의 실용적인 작동온도 범위를 갖는 비수계 유기용매가 사용되었다.
그러나 이러한 비수계 유기용매를 기반으로 하는 전해액은 100℃에서 분해되기 시작하는 낮은 열적 안정성 때문에 전지의 안정성에 치명적인 문제점을 야기할 수 있다.
이와 같은 낮은 열적 안정성을 보완하기 위해 포스페이트계 또는 질소-인 화합물과 같은 난연제가 15~30wt% 이상으로 첨가되어 사용되었으나, 이와 같은 난연제로 인하여 전해액의 전기적 특성은 급속히 나빠지게 되는바 전지의 성능발현 및 비용 측면에서 바람직하지 않은 문제가 있었다.
한편, 전지의 대용량화 및 고에너지화 추세에 따라 만충전 전압 4V 이상의 고전압 전지에 대한 요구가 많아지고 있으며, 이에 따라 고전압 양극제의 활용이 도모되고 있지만, 종래의 비수계 유기용매 전해액의 경우는 4.5V 이하의 낮은 산화 전압을 나타내어 이와 같은 고전압 양극제와 함께 고전압용 리튬 이차전지를 구성하기에 부족하였다.
또한, 전해액의 낮은 열적 안정성 및 낮은 산화 전압을 보완하기 위하여, 난연성, 낮은 증기압, 높은 열적 안정성, 높은 전기화학적 안정성, 높은 이온 농도, 낮은 독성을 갖는 이온성 액체를 비수계 유기용매 대신에 전해액으로 사용한 예가 있었으나, 이온성 액체는 리튬이차 전지의 전기적인 특성, 특히 출력성능 저하를 야기하고, 이온성 액체의 불안정성 및 상대적으로 높은 환원전위 때문에 충방전시 이온성 액체가 전극피막(SEI layer)의 원인을 제공하여 전지수명을 단축시키는 문제가 있었다.
특히, 하기 특허문헌 1은 이온성액체고분자(polymeric ionic liquid), 무기입자(inorganic particle) 및 유기전해질(organic electrolyte);을 포함하는 리튬 이차전지용 복합전해질을 개시하고 있으나, 하기 특허문헌 1의 전해질 역시 전술한 문제점들을 포함하는 한계가 있었다.
따라서, 이와 같은 단점들을 보완한 리튬 이차전지용 이온성 액체 전해질의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 이온 전도도가 우수하고, 상온 및 고온의 넓은 범위에서 액체상태로 존재하며 열적 안정성이 우수하고 휘발의 우려가 없어 장시간 사용할 수 있는 리튬 이차전지의 제조가 가능한 전해질 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 이미다졸 화합물은 이차전지의 전해질 용액의 성분으로 사용될 수 있으며, 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 R1은 C1 내지 C10의 알킬기, 비닐(vinyl)기, 또는 알릴(allyl)기이며, R2는 H 또는 C1 내지 C3의 알킬기일 수 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 전술한 화학식 1의 화합물; 및 화학식 1의 화합물과 이온결합하여 이온성액체인 염을 형성하는 음이온;을 함유할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 제2 양이온을 더욱 포함하며, 상기 제2 양이온은 4-아자피리디늄(4-azapyridinium), 피롤리디늄(prrolidinium), 피페리디늄(pperidinium), 피라졸륨(prazolium), 피리디늄(pridinium), 피리미디움(pyrimidium), 암모니움(ammonium) 및 포스포니움(phosphonium) 중 어느 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물에 있어서, 상기 음이온은 불소(F)를 함유하는 음이온일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물에 있어서, 상기 음이온은 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물에 있어서, 상기 음이온은 헥사풀루오로 포스페이트(PF6) 또는 트리플루오르메탄설포네이트 (OTF)일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)가 상기 화학식 1의 화합물과 결합하여 형성된 이온성액체; 및 용매인 아세토니트릴;이 혼합되어 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)가 상기 화학식 1의 화합물과 결합하여 형성된 이온성 액체; 및 에스테르 계열의 전도성 용매;가 혼합되어 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물에 있어서, 상기 에스테르 계열의 전도성 용매는 에틸렌 카보네이트 (ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트 (propylene carbonate, PC), 디메틸 카보ㄴ네이트 (dimethyl carbonate, DMC), 에틸렌 메틸 카보네이트 (ethylene methyl carbonate, EMC) 또는 에틸렌 아세테이트 (ethylene acetate, EA)일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)가 상기 화학식 1의 화합물과 결합하여 형성된 이온성액체; 및 에테르 계열의 전도성 용매;가 혼합되어 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물에 있어서, 상기 에테르 계열의 전도성 용매는 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 (dipropylene glycol dimethyl ether, DMM), 디메틸 에테르 (dimethyl ether, DME) 또는 디에틸 에테르 (diethyl ether, DEE)일 수 있다.
본 발명의 상기 다양한 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 리튬이온 이차전지용 전해질 조성물일 수 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 리튬이온 이차전지는 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 초고용량 축전기 (ultracapacitor)는 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 콘덴서는 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 염료감응 태양전지는 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 전지발광 셀은 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 화합물 또는 전해질 조성물은 높은 이온 전도도를 가짐과 동시에 고온에서도 이온전도 특성을 안정적으로 유지할 수 있는 높은 열적 안정성을 가지며 특히 상온 및 고온의 넓은 온도범위에서 액체상태로 존재하여 이차전지의 활용 온도 범위가 넓은 장점을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 화합물 또는 전해질 조성물은 휘발의 우려가 없어 장시간 사용가능한 이차전지의 제조가 가능하고, 특히 대기압 조건에서 본 발명의 이온성액체를 간단하게 합성하는 것이 가능하여 이차전지용 전해질의 생산성이 향상됨과 동시에 생산비용 또한 절감할 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 전해질용 이온성액체의 사진이다.
도 2는 본 발명의 전해질용 이온성액체의 수분함량 데이터이다.
도 3은 본 발명의 전해질용 이온성액체의 할라이드함량의 데이터이다.
도 4 내지 18은 순서대로 각각 실시예 1 내지 15의 전기전도도 데이터이다.
도 2는 본 발명의 전해질용 이온성액체의 수분함량 데이터이다.
도 3은 본 발명의 전해질용 이온성액체의 할라이드함량의 데이터이다.
도 4 내지 18은 순서대로 각각 실시예 1 내지 15의 전기전도도 데이터이다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 이차전지의 전해질 용액용 이미다졸 화합물 및 이를 함유하는 전해질 조성물과 이를 이용한 리튬이온 이차전지 등과 같은 이차전지, 초고용량축전기 (ultracapacitor), 콘덴서, 염료감응 태양전지 및 전지발광 셀에 관한 것이며, 구체적으로 본 발명에 따른 화합물 또는 전해질 조성물은 높은 이온 전도도를 가짐과 동시에 고온에서도 이온전도 특성을 안정적으로 유지할 수 있는 높은 열적 안정성을 가지며 특히 상온 및 고온의 넓은 온도범위에서 액체상태로 존재하여 이차전지의 활용 온도 범위가 넓은 장점을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 화합물 또는 전해질 조성물은 휘발의 우려가 없어 장시간 사용가능한 이차전지의 제조가 가능하고, 특히 대기압 조건에서 본 발명의 이온성액체를 간단하게 합성하는 것이 가능하여 이차전지용 전해질의 생산성이 향상됨과 동시에 생산비용 또한 절감할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 이미다졸 화합물은 이차전지의 전해질 용액의 성분으로 사용될 수 있으며, 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 R1은 C1 내지 C10의 알킬기, 비닐(vinyl)기, 또는 알릴(allyl)기이며, R2는 H 또는 C1 내지 C3의 알킬기일 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 후술하는 음이온과 결합하여 이온성액체를 형성할 수 있는 양이온 화합물의 역할을 한다.
즉, 본 발명의 일 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 상기 화학식 1의 화합물; 및 화학식 1의 화합물과 이온결합하여 염을 형성하는 음이온;을 함유할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 제2 양이온을 더욱 포함하며, 상기 제2 양이온은 4-아자피리디늄(4-azapyridinium), 피롤리디늄(prrolidinium), 피페리디늄(pperidinium), 피라졸륨(prazolium), 피리디늄(pridinium), 피리미디움(pyrimidium), 암모니움(ammonium) 및 포스포니움(phosphonium) 중 어느 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
이러한 제2 양이온은 하기 표 1에 도시된 것과 같은 구조식을 갖는다.
양이온 화합물 명칭 | 구조식 | 양이온 명칭 | 구조식 |
4-아자피리디늄 (4-azapyridinium) |
피리디늄 (pridinium) |
||
피롤리디늄 (prrolidinium) |
피리미디움 (pyrimidium) |
||
피페리디늄 (pperidinium) |
암모니움 (ammonium) |
||
피라졸륨 (prazolium) |
포스포니움 (phosphonium) |
즉, 상기 표 1에 열거된 양이온들은 상기 화학식 1의 양이온 화합물과 함께 또는 이와 별도로 후술하는 음이온들과 이온결합하여 이온성액체를 형성하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 다른 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물을 형성하기 위하여 상기 양이온들은 불소(F)를 함유하는 음이온과 결합할 수 있다.
이러한 음이온은 하기 표 2에 도시된 것과 같은 구조식을 갖는 것들 일 수 있다.
예를 들어, 상기 양이온 화합물들은 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI) 음이온과 결합하여 이온성액체를 형성하는 것이 가능하다.
한편, 상기 화학식 1의 화합물과 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI) 음이온이 결합하면 하기 화학식 2 및 3의 구조를 갖는 이온성액체를 형성하게 된다.
[화학식 2]
[화학식 3]
특히, 상기 화학식 2 및 3의 결합에 따른 이온성액체가 형성될 경우 전해질의 열적 안정성이 가장 우수하며, 이온전도 특성이 현저하게 증가하고, 이차전지의 내구성 및 효율 또한 현저하게 증가시킬 수 있는 장점을 갖는다.
한편, 상기 화학식 1과 마찬가지로 상기 화학식 2 및 3에서 R1은 C1 내지 C10의 알킬기, 비닐(vinyl)기, 또는 알릴(allyl)기이며, R2는 H 또는 C1 내지 C3의 알킬기일 수 있다.
특히, 상기 화학식 2 및 3의 이온성액체의 경우 이를 이차전지의 전해질 첨구제로 사용할 수 있는 것은 물론, 다른 전해질 성분 없이 이를 단독으로 전해질로 사용하는 것 또한 가능하다.
상기 화학식 2 및 3의 이온성액체를 리튬이차전지의 전해질로 사용할 경우, 매우 안정적인 이차전지의 특성을 발휘하는 것이 가능하다.
또한, 다른 구현 예에 있어서, 본 발명에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 상기 음이온으로 헥사풀루오로 포스페이트(PF6) 또는 트리플루오르메탄설포네이트 (OTF)를 사용하는 것이 가능하다.
또한, 또 다른 구현 예에 있어서, 본 발명에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)가 상기 화학식 1의 화합물과 결합하여 형성된 이온성 액체; 및 용매인 아세토니트릴;이 혼합된 형태로 제조될 수도 있다.
또한, 또 다른 구현 예에 있어서, 본 발명에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)가 상기 화학식 1의 화합물과 결합하여 형성된 이온성 액체; 및 에스테르 계열의 전도성 용매;가 혼합된 형태로 제조될 수도 있다.
상기 에스테르 계열의 전도성 용매는 에틸렌 카보네이트 (ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트 (propylene carbonate, PC), 디메틸 카보ㄴ네이트 (dimethyl carbonate, DMC), 에틸렌 메틸 카보네이트 (ethylene methyl carbonate, EMC) 또는 에틸렌 아세테이트 (ethylene acetate, EA)를 사용하는 것이 가능하다.
또한, 또 다른 구현 예에 있어서, 본 발명의 이차전지용 전해질 조성물은 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)가 상기 화학식 1의 화합물과 결합하여 형성된 이온성 액체; 및 에테르 계열의 전도성 용매;가 혼합된 형태로 제조될 수 있다.
여기서, 상기 에테르 계열의 전도성 용매는 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 (dipropylene glycol dimethyl ether, DMM), 디메틸 에테르 (dimethyl ether, DME) 또는 디에틸 에테르 (diethyl ether, DEE)를 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 상기 다양한 구현 예에 따른 이차전지용 전해질 조성물은 특히, 리튬이온 이차전지에 사용되는 전해질 조성물일 수 있다.
특히, 본 발명에 따라 리튬이온 이차전지는 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물 또는 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물은 이차전지 이외에 후술하는 바와 같이 다양한 전기장치에 전해질로 사용되는 것이 가능하다.
예를 들어, 본 발명의 일 구현 예에 따라 초고용량 축전기 (ultracapacitor)가 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하도록 제조하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 구현 예에 따라 콘덴서가 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하도록 제조하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 구현 예에 따라 염료감응 태양전지가 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하도록 제조하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 구현 예에 따라 전지발광 셀이 상기 화학식 1의 화합물 또는 상기 다양한 구현예에 따른 전해질 조성물을 전해질의 주성분, 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하도록 제조하는 것 또한 가능하다.
본 발명에 따른 전해질 조성물에 포함되는 이온성액체는 공지의 방법을 통하여 제조될 수 있으며, 바람직하게는 연속생산방법(continuous process by microreactor)에 의하여, 20ppm 이하의 수분 및 10ppm 이하의 할라이드 함량의 고순도 이온성액체 생산에 적합한 공정을 선택함으로써 제조비용을 낮춤과 동시에 전해질의 이온전도 특성 등과 같은 품질을 높이는 것이 가능하다.
이하, 본 발명에 따라 다양한 구현예로써 전해질 조성물에 포함되는 이온성액체를 제조하는 방법을 설명하기로 한다.
본 발명과 관련하여 후술하는 실험에 있어서, 사용된 분석 장비들은 다음과 같다.
NMR 스펙트럼은 600MHz Bruker Advance spectrometer로 측정하였고, TGA(열중량분석기)는 PERKIN ELMER TGA 7을 사용하였으며, 분석 조건은 질소 기류 하에서 초기온도 30℃(5min) → 10℃/min → 800℃으로 실시하였다.
전기전도도 측정은 Metrohm 856 Conductivity Module을 사용하였으며, 각각의 샘플은 Acetonitrile에 용해해서 측정하였다.
할라이드 음이온 분석은 Metrohm 848 Titrino plus를 사용하였으며, 칼피셔 수분측정은 마찬가지로 Metrohm 870 KF Titrino plus 장비를 사용하였다.
마지막으로 합성 진행에 있어서 반응 진행 여부를 확인하기 위하여 얇은막크로마토그라피(TLC)용 Silica Gel은 Merck 60 F254를 사용하였다.
[실시 예 1] BMDS와 1-Methylimidazole의 coupling. (BMDS)Im-Cl의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 1,3-Bis(chloromethyl)tetramethyl-disiloxane (BMDS), 98% 20g (0.087mol, TCI)을 Acetonitrile 100ml에 녹인 후 1-Methylimidazole, 99% 21.48g(0.261mol, 3equiv, Across)을 넣고 48시간 교반하며 환류 시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.52)으로 반응 종결을 확인하였다. 48시간 환류 후 반응액을 감압 농축하고, 반응하지 않고 남은 1-Methylimidazole을 제거하기 위하여 THF로 3회 세척하였다. 세척 후 감압 농축하여 32.55g(수율 94.84%)의 갈색 액체를 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ9.542ppm(s,1H), δ7.883ppm(d, 2H), δ7.751ppm(d, 2H), δ3.815ppm(s, 4H), δ3.776ppm(s, 6H), δ0.341ppm(s, 12H)
전기전도도(Electro Conductivity) : 1.602 mS/cm
수분(Water Contents) : 67.87ppm
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 265.16℃ dec.
[실시 예 2] (BMDS)Im-TFSI의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Im-Cl 15g(0.038mol)을 물 100ml에 녹인 후, Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 99% 13.13g(0.045mol, 1.2equiv, Rhodia)을 마저 넣고 35℃에서 12시간 교반시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.51)으로 반응 종결을 확인하였다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 32.19g(수율 95.66%)의 갈색액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ8.995ppm(s,1H), δ7.694ppm(d, 2H), δ7.617ppm(d, 2H), δ3.797ppm(s, 4H), δ3.725ppm(s, 6H), δ0196ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-79.103ppm
전기전도도(Electro Conductivity) : 17.119 mS/cm
수분(Water Contents) : 41.77ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 443.39℃ dec.
[실시 예 3] (BMDS)Im-FSI의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Im-Cl 15g(0.038mol)을 물 100ml에 녹인 후 Potassium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 98% 10.02g(0.045mol, 1.2equiv, Chemlin)을 마저 넣고 35℃ 에서 12시간 교반 시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.49)으로 반응 종결을 확인 한다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 24.75g(수율 95.11%)의 갈색 고체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ9.012ppm(s,1H), δ7.657ppm(d, 2H), δ7.577ppm(d, 2H), δ3.759ppm(s, 4H), δ3.685ppm(s, 6H), δ0.332ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-78.648(ppm)
전기전도도(Electro Conductivity) : 19.319 mS/cm
수분(Water Contents) : 52.21ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 286.35℃ dec.
[실시 예 4] BMDS와 1,2-Dimethylimidazole의 coupling. (BMDS)Di-me-Im-Cl의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 1,3-Bis(chloromethyl)tetramethyl-disiloxane (BMDS),98% 20g(0.087mol, TCI)을 Acetonitrile 100ml에 녹인 후 1,2-Dimethylimidazole, 98% 25.15g(0.261mol, 3equiv, Alfa)을 넣고 48시간 교반하며 환류시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.50)으로 반응 종결을 확인하였다. 48시간 환류 후 반응액을 감압 농축하고, 반응하지 않고 남은 1,2-Dimethylimidazole을 제거하기 위하여 THF로 3회 세척하였다. 세척 후 감압 농축하여 35.65g(수율 96.95%)의 흰색 고체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ7.735ppm(d, 2H), δ7.574ppm(d, 2H), δ3.898ppm(s, 4H), δ3.768ppm(s, 6H), δ2.565ppm(s, 6H), δ0.155ppm(s, 12H)
전기전도도(Electro Conductivity) : 2.290 mS/cm
수분(Water Contents) : 62.25ppm
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 257.15℃ dec.
[실시 예 5] (BMDS)Di-me-Im-TFSI 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Di-me-Im-Cl 15g(0.038mol)을 물 100ml에 녹인 후 Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 99% 12.25g(0.042mol, 1.2equiv, Rhodia)을 마저 넣고 35℃ 에서 12시간 교반시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.51)으로 반응 종결을 확인하였다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 30.49g(수율 94.07%)의 갈색 액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ7.591ppm(d, 2H), δ7.538ppm(d, 2H), δ3.829ppm(s, 4H), δ3.774ppm(s, 6H), δ2.558ppm(s, 6H), δ0.202ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-78.942ppm
전기전도도(Electro Conductivity) : 18.639 mS/cm
수분(Water Contents) : 99.19ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 436.25℃ dec.
[실시 예 6] (BMDS)Di-me-Im-FSI 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Di-me-Im-Cl 15g(0.038mol)을 물 100ml에 녹인 후 Potassium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 98% 9.36g(0.042mol, 1.2equiv, Chemlin)을 마저 넣고 35℃ 에서 12시간 교반시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.49)으로 반응 종결을 확인하였다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 23.74g(수율 93.87%)의 갈색 액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ7.611ppm(d, 2H), δ7.556ppm(d, 2H), δ3.819ppm(s, 4H), δ3.747ppm(s, 6H), δ2.538ppm(s, 6H), δ0.182ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-78.658ppm
전기전도도(Electro Conductivity) : 21.051 mS/cm
수분(Water Contents) : 88.75ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 312.33℃ dec.
[실시 예 7] BMDS와 1-Ethylimidazole의 coupling. (BMDS)Et-Im-Cl 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 1,3-Bis(chloromethyl)tetramethyl-disiloxane, (BMDS),98% 20g(0.087mol, TCI)을 Acetonitrile 100ml에 녹인 후 1-Ethylimidazole, 98% 25.15g(0.261mol, 3equiv, Across)을 넣고 48시간 교반하며 환류시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.51)으로 반응 종결을 확인하였다. 48시간 환류 후 반응액을 감압 농축하고, 반응하지 않고 남은 1-Ethylimidazole을 제거하기 위하여 THF로 3회 세척하였다. 세척 후 감압 농축하여 34.94g(수율 95.02%)의 갈색 액체를 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ9.446ppm(s, 2H), δ7.890ppm(d, 2H), δ7.687ppm(d, 2H), δ4.243ppm(q, 4H), δ3.977ppm(s, 4H), δ1.411ppm(t, 6H), δ0.179ppm(s, 12H)
전기전도도(Electro Conductivity) : 2.267 mS/cm
수분(Water Contents) : 31.32ppm
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 258.83℃ dec.
[실시 예 8] (BMDS)Et-Im-TFSI 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Et-Im-Cl 15g(0.035mol)을 물 100ml에 녹인 후 Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 99% 12.25g(0.042mol, 1.2equiv, Rhodia)을 마저 넣고 35℃ 에서 12시간 교반시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.52)으로 반응 종결을 확인하였다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 31.19g(수율 96.23%)의 갈색 액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ9.009ppm(s, 2H), δ7.802ppm(d, 2H), δ7.547ppm(d, 2H), δ4.219ppm(q, 4H), δ3.884ppm(s, 4H), δ1.432ppm(t, 6H), δ0.185ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-78.786ppm
전기전도도(Electro Conductivity) : 17.447 mS/cm
수분(Water Contents) : 73.09ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 436.25℃ dec.
[실시 예 9] (BMDS)Et-Im-FSI 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Et-Im-Cl 15g(0.035mol)을 물 100ml에 녹인 후 Potassium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 98% 9.36g(0.042mol, 1.2equiv, Chemlin)을 마저 넣고 35℃ 에서 12시간 교반시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.50)으로 반응 종결을 확인 한다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 23.48g(수율 92.84%)의 갈색액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ8.980ppm(s, 2H), δ7.703ppm(d, 2H), δ7.506ppm(d, 2H), δ4.202ppm(q, 4H), δ3.846ppm(s, 4H), δ1.448ppm(t, 6H), δ0.162ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-78.781ppm
전기전도도(Electro Conductivity) : 19.787 mS/cm
수분(Water Contents) : 78.31ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 328.51℃ dec.
[실시 예 10] BMDS와 1-Butylimidazole의 coupling. (BMDS)Bu-Im-Cl 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 1,3-Bis(chloromethyl)tetramethyl-disiloxane, (BMDS),98% 20g(0.087mol, TCI)을 Acetonitrile 100ml에 녹인 후 1-Butylimidazole, 99% 32.49g(0.261mol, 3equiv, Alfa)을 넣고 48시간 교반하며 환류시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.50)으로 반응 종결을 확인하였다. 48시간 환류 후 반응액을 감압 농축하고, 반응하지 않고 남은 1-Butylimidazole을 제거하기 위하여 THF로 3회 세척하였다. 세척 후 감압 농축하여 38.67g(수율 92.82%)의 액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ9.701ppm(s, 2H), δ7.970ppm(d, 2H), δ7.880ppm(d, 2H), δ4.232ppm(t, 4H), δ3.887ppm(s, 4H), 1.735ppm(m, 4H), δ1.187ppm(m, 4H), δ0.849ppm(t, 6H), δ0.119ppm(s, 12H)
전기전도도(Electro Conductivity) : 3.874 mS/cm
수분(Water Contents) : 93.97ppm
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 255.74℃ dec.
[실시 예 11] (BMDS)Bu-Im-TFSI 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Bu-Im-Cl 15g(0.031mol)을 물 100ml에 녹인 후 Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 99% 10.81g(0.037mol, 1.2equiv, Rhodia)을 마저 넣고 35℃ 에서 12시간 교반시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.51)으로 반응 종결을 확인하였다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 29.18g(수율 96.11%)의 연한 갈색 액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ9.092ppm(s, 2H), δ7.716ppm(d, 2H), δ7.652ppm(d, 2H), δ4.184ppm(t, 4H), δ3.858ppm(s, 4H), 1.782ppm(m, 4H), δ1.269ppm(m, 4H), δ0.904ppm(t, 6H), δ0.066ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-79.019ppm
전기전도도(Electro Conductivity) : 19.531 mS/cm
수분(Water Contents) : 83.53ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 408.79℃ dec.
[실시 예 12] (BMDS)Bu-Im-FSI 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Bu-Im-Cl 15g(0.031mol)을 물 100ml에 녹인 후 Potassium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 98% 8.26g(0.037mol, 1.2equiv, Chemlin)을 마저 넣고 35℃ 에서 12시간 교반시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.53)으로 반응 종결을 확인하였다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 22.85g(수율 94.89%)의 연한 갈색 액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ9.066ppm(s, 2H), δ7.683ppm(d, 2H), δ7.623ppm(d, 2H), δ4.155ppm(t, 4H), δ3.852ppm(s, 4H), 1.764ppm(m, 4H), δ1.289ppm(m, 4H), δ0.918ppm(t, 6H), δ0.045ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-78.889ppm
전기전도도(Electro Conductivity) : 21.656 mS/cm
수분(Water Contents) : 20.88ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 284.60℃ dec.
[실시 예 13] BMDS와 1-Vinylimidazole의 coupling. (BMDS)Vinyl-Im-Cl 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 1,3-Bis(chloromethyl)tetramethyl-disiloxane, (BMDS),98% 20g(0.087mol, TCI)을 Acetonitrile 100ml에 녹인 후 1-Vinylimidazole, 99% 24.62g(0.261mol, 3equiv, Alfa)을 넣고 48시간 교반하며 환류시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.52)으로 반응 종결을 확인하였다. 48시간 환류 후 반응액을 감압 농축하고, 반응하지 않고 남은 1-Vinylimidazole을 제거하기 위하여 THF로 3회 세척하였다. 세척 후 감압 농축하여 34.75g(수율 95.44%)의 점성이 높은 갈색액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ10.052ppm(s, 2H), δ8.434ppm(d, 2H), δ7.999ppm(d, 2H), δ7.440ppm(m, 2H), δ6.109ppm-δ6.113ppm(d, 1H), δ5.339ppm-δ5.345ppm(d, 1H), δ3.922ppm(s, 4H), δ0.089ppm(s, 12H)
전기전도도(Electro Conductivity) : 3.621 mS/cm
수분(Water Contents) : 46.99ppm
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 289.57℃ dec.
[실시 예 14] (BMDS)Vinyl-Im-TFSI 의 합성.
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Vinyl-Im-Cl 15g(0.035mol)을 물 100ml에 녹인 후 Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 99% 12.37g(0.043mol, 1.2equiv, Rhodia)을 마저 넣고 35℃ 에서 12시간 교반시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.51)으로 반응 종결을 확인하였다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 30.58g(수율 93.86%)의 갈색 액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ9.400ppm(s, 2H), δ8.208ppm(d, 2H), δ7.713ppm(d, 2H), δ7.313ppm(m, 2H), δ5.913ppm-δ5.951ppm(d, 1H), δ5.391ppm-δ5.413ppm(d, 1H), δ3.884ppm(s, 4H), δ0.132ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-78.735(ppm)
전기전도도(Electro Conductivity) : 20.017 mS/cm
수분(Water Contents) : 36.54ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 378.05℃ dec.
[실시 예 15] (BMDS)Vinyl-Im-FSI 의 합성
250ml 4-neck round bottle flask에 (BMDS)Vinyl-Im-Cl 15g(0.035mol)을 물 100ml에 녹인 후 Potassium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 98% 9.45g(0.043mol, 1.2equiv, Chemlin)을 마저 넣고 35℃ 에서 12시간 교반시켰다. TLC(SiO2, Methylenechloride : Methyl alcohol = 9 : 1, Rf=0.53)으로 반응 종결을 확인하였다. 교반 후 얻어진 화합물을 물로 3회 이상 세척 후 감압 농축하여 23.56g(수율 92.79%)의 갈색 액체 화합물을 얻었다.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ9.394ppm(s, 2H), δ8.194ppm(d, 2H), δ7.796ppm(d, 2H), δ7.289ppm(m, 2H), δ5.945ppm-δ5.951ppm(d, 1H), δ5.390ppm-δ5.411ppm(d, 1H), δ3.884ppm(s, 4H), δ0.208ppm(s, 12H)
19
F-NMR (DMSO-d
6
, 600MHz) : δ-78.665(ppm)
전기전도도(Electro Conductivity) : 22.327 mS/cm
수분(Water Contents) : 26.10ppm
할라이드(Halide Contents) : N.D
열 중량분석(Thermo gravimetric analysis) : 223.25℃ dec.
Claims (17)
- 청구항 1의 화합물; 및
청구항 1의 화합물과 이온결합하여 염을 형성하는 음이온;을 함유하는 이차전지용 전해질 조성물. - 청구항 2에 있어서,
제2 양이온을 더욱 포함하며,
상기 제2 양이온은 4-아자피리디늄(4-azapyridinium), 피롤리디늄(prrolidinium), 피페리디늄(pperidinium), 피라졸륨(prazolium), 피리디늄(pridinium), 피리미디움(pyrimidium), 암모니움(ammonium) 및 포스포니움(phosphonium) 중 어느 하나 이상 선택되는 것인 이차전지용 전해질 조성물. - 청구항 2에 있어서,
상기 음이온은
불소(F)를 함유하는 음이온인 이차전지용 전해질 조성물. - 청구항 2에 있어서,
상기 음이온은
비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)인 이차전지용 전해질 조성물. - 청구항 2에 있어서,
상기 음이온은
헥사풀루오로 포스페이트(PF6) 또는 트리플루오르메탄설포네이트 (OTF)인 이차전지용 전해질 조성물. - 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)가 청구항 1의 화합물과 결합하여 형성된 이온성 액체; 및
용매인 아세토니트릴;이 혼합되어 형성된 이차전지용 전해질 조성물. - 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)가 청구항 1의 화합물과 결합하여 형성된 이온성 액체; 및
에스테르 계열의 전도성 용매;가 혼합되어 형성된 이차전지용 전해질 조성물. - 청구항 8에 있어서,
상기 에스테르 계열의 전도성 용매는
에틸렌 카보네이트 (ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트 (propylene carbonate, PC), 디메틸 카보ㄴ네이트 (dimethyl carbonate, DMC), 에틸렌 메틸 카보네이트 (ethylene methyl carbonate, EMC) 또는 에틸렌 아세테이트 (ethylene acetate, EA)인 이차전지용 전해질 조성물. - 비스(플루오로설포닐)이미드 (bis(fluorosulfonyl)imide, FSI) 또는 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, TFSI)가 청구항 1의 화합물과 결합하여 형성된 이온성 액체; 및
에테르 계열의 전도성 용매;가 혼합되어 형성된 이차전지용 전해질 조성물. - 청구항 10에 있어서,
상기 에테르 계열의 전도성 용매는
디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 (dipropylene glycol dimethyl ether, DMM), 디메틸 에테르 (dimethyl ether, DME) 또는 디에틸 에테르 (diethyl ether, DEE)인 이차전지용 전해질 조성물. - 청구항 2 내지 11의 어느 한 항에 있어서,
상기 전해질용 조성물은
리튬이온 이차전지용 전해질 조성물인 전해질 조성물. - 청구항 1의 화합물 또는 청구항 2 내지 11 중 어느 하나의 전해질 조성물을 전해질의 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 리튬이온 이차전지.
- 청구항 1의 화합물 또는 청구항 2 내지 11 중 어느 하나의 전해질 조성물을 전해질의 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 초고용량축전기 (ultra capacitor).
- 청구항 1의 화합물 또는 청구항 2 내지 11 중 어느 하나의 전해질 조성물을 전해질의 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 콘덴서.
- 청구항 1의 화합물 또는 청구항 2 내지 11 중 어느 하나의 전해질 조성물을 전해질의 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 염료감응 태양전지.
- 청구항 1의 화합물 또는 청구항 2 내지 11 중 어느 하나의 전해질 조성물을 전해질의 첨가제, 조절제 또는 촉진제 성분으로 함유하는 전지발광 셀.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190140427A KR102275384B1 (ko) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | 이차전지의 전해질 용액용 이미다졸 화합물 및 이를 함유하는 전해질 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190140427A KR102275384B1 (ko) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | 이차전지의 전해질 용액용 이미다졸 화합물 및 이를 함유하는 전해질 조성물 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210054363A KR20210054363A (ko) | 2021-05-13 |
KR102275384B1 true KR102275384B1 (ko) | 2021-07-09 |
Family
ID=75913473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190140427A KR102275384B1 (ko) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | 이차전지의 전해질 용액용 이미다졸 화합물 및 이를 함유하는 전해질 조성물 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102275384B1 (ko) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101158767B1 (ko) * | 2010-07-14 | 2012-06-22 | 주식회사 세원 | 신규한 이미다졸륨 염 및 이를 함유하는 염료감응 태양전지용 전해질 조성물 |
KR101747864B1 (ko) | 2014-08-28 | 2017-06-27 | 삼성전자주식회사 | 복합전해질 및 이를 포함하는 리튬전지 |
-
2019
- 2019-11-05 KR KR1020190140427A patent/KR102275384B1/ko active IP Right Grant
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RUSSIAN JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A, 2015, VOL. 89, NO. 12, PP. 2204-2209 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20210054363A (ko) | 2021-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9991559B2 (en) | Functionalized ionic liquid electrolytes for lithium ion batteries | |
JP4024824B2 (ja) | 第4級アンモニウム塩の製造方法 | |
KR100900132B1 (ko) | 제4급 암모늄염, 전해질, 전해액 및 전기 화학 디바이스 | |
US11050087B2 (en) | Silane functionalized ionic liquids | |
JP5950916B2 (ja) | シアノ−アルコキシ−ボレートアニオンを含む電解質配合物 | |
EP2526105B1 (en) | Electrolyte formulations | |
JP6101575B2 (ja) | 非水電解液用添加剤、非水電解液、およびリチウム二次電池 | |
JPWO2011037263A1 (ja) | 電解液用溶媒、電解液、及びゲル状電解質 | |
EP2535328A1 (en) | Fluoroalkane derivative, gelling agent and gel composition | |
JP6267038B2 (ja) | 非水電解液及びこれを含む蓄電デバイス | |
JP2014070035A (ja) | イオン液体およびそれを用いたリチウム二次電池用電解質並びにリチウム二次電池用電解液 | |
KR102275384B1 (ko) | 이차전지의 전해질 용액용 이미다졸 화합물 및 이를 함유하는 전해질 조성물 | |
WO2020191149A1 (en) | Modified ionic liquids containing cyclic phosphorus moiety | |
JP5875954B2 (ja) | シアノボレート化合物、並びに、これを用いた電解質 | |
JP2010215512A (ja) | イオン液体、イオン液体の製造方法、電解質およびリチウム二次電池 | |
WO2020132479A1 (en) | Modified ionic liquids containing boron | |
KR101614017B1 (ko) | 에테르 작용기가 치환된 음이온을 포함하는 이온성 액체와 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 액상 또는 겔 전해질 | |
EP3605698A1 (en) | New components for electrolyte compositions | |
WO2013010640A1 (en) | Compounds containing alkyl-alkoxy-cyano-borate anions | |
JP2010235583A (ja) | イオン液体、電解質およびリチウム二次電池 | |
KR102669779B1 (ko) | 실란 작용기를 가진 이온성 액체들 | |
US20230125746A1 (en) | Nonaqueous Electrolytic Solution and Nonaqueous Electrolytic Solution Battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |