KR102289711B1 - electrolyte for sodium secondary battery and sodium secondary battery using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나트륨염과 이온성 액체를 포함하는 나트륨 이차전지 양극전해질에관한 것으로 본 발명의 전해질을 채용한 이차전지는 높은 효율로 낮은 온도에서 구동이 가능하고 수명특성이 우수한 장점을 가진다.The present invention relates to a cathode electrolyte for a sodium secondary battery comprising a sodium salt and an ionic liquid, and a secondary battery employing the electrolyte of the present invention can be driven at a low temperature with high efficiency and has excellent lifespan characteristics.

Description

나트륨 이차전지 양극전해질 및 이를 함유하는 나트륨 이차전지{electrolyte for sodium secondary battery and sodium secondary battery using the same}Sodium secondary battery positive electrolyte and sodium secondary battery containing the same {electrolyte for sodium secondary battery and sodium secondary battery using the same}

본 발명은 나트륨 이차전지 양극전해질 및 이를 함유하는 나트륨 이차전지에 관한 것으로, 상세하게는 나트륨염과 이온성 액체를 포함하는 나트륨 이차전지 양극전해질 및 이를 함유한 나트륨 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a sodium secondary battery cathode electrolyte and a sodium secondary battery containing the same, and more particularly, to a sodium secondary battery cathode electrolyte comprising a sodium salt and an ionic liquid, and a sodium secondary battery containing the same.

신재생에너지의 이용이 급격히 증가되면서, 배터리를 이용한 에너지 저장 장치에 대한 필요성이 급격히 증가하고 있다. 이러한 배터리 중에는 납 전지, 니켈/수소 전지, 바나듐 전지 및 리튬 전지가 이용될 수 있다. As the use of renewable energy is rapidly increasing, the need for an energy storage device using a battery is rapidly increasing. Among these batteries, a lead battery, a nickel/hydrogen battery, a vanadium battery, and a lithium battery may be used.

그러나 납 전지, 니켈/수소 전지는 에너지 밀도가 매우 작아서 동일한 용량의 에너지를 저장하려면 많은 공간을 필요로하는 문제점이 있고, 바나듐 전지의 경우에는 중금속이 함유된 용액을 사용함으로 인한 환경 오염적 요소와 음극과 양극을 분리하는 멤브레인을 통해 음극과 양극간의 물질이 소량씩 이동함으로 인해 성능이 저하되는 문제점을 가지고 있어서 대규모로 상업화하지 못하는 상태이다. However, lead batteries and nickel/hydrogen batteries have very small energy densities, so there is a problem that requires a lot of space to store the same amount of energy. There is a problem in that the performance deteriorates due to the small amount of material moving between the anode and the anode through the membrane separating the cathode and the anode, so it cannot be commercialized on a large scale.

한편 에너지 밀도 및 출력 특성이 매우 우수한 리튬 전지의 경우에는 기술적으로 매우 유리하나, 리튬 재료의 자원적 희소성으로 인해 대규모 전력저장용 이차전지로 사용하기에는 경제성이 부족한 문제점을 가지고 있다. On the other hand, in the case of a lithium battery having very excellent energy density and output characteristics, it is technically very advantageous, but due to the resource scarcity of the lithium material, it has a problem that it is not economical to be used as a secondary battery for large-scale power storage.

따라서 이러한 문제점을 해결하고자 자원적으로 지구상에 풍부한 나트륨을 이차 전지의 재료로 이용하고자 하는 많은 시도가 있었다. 그 중, 미국 공개특허 제20030054255호와 같이, 나트륨 이온에 대한 선택적 전도성을 지닌 베타 알루미나를 이용하고, 음극에는 나트륨을 양극에는 황을 담지한 형태의 나트륨 유황 전지는 현재 대규모 전력 저장 장치로서 사용되고 있다. Therefore, in order to solve this problem, there have been many attempts to use the resource-rich sodium on the earth as a material for secondary batteries. Among them, as in US Patent Publication No. 20030054255, a sodium-sulfur battery in which beta-alumina having selective conductivity for sodium ions is used, sodium is supported on the negative electrode, and sulfur is supported on the positive electrode is currently used as a large-scale power storage device. .

그러나 나트륨-유황 전지 혹은 나트륨-염화니켈 전지와 같은 기존의 나트륨 기반의 이차 전지는 전도도 및 전지 구성물의 녹는점을 고려하여, 나트륨-염화니켈 전지와 같은 경우에는 최소 250℃ 이상에서 작동해야 하고, 나트륨-유황 전지의 경우에는 최소 300℃ 이상의 작동 온도를 갖는 단점을 갖고 있다. 이러한 문제점으로 인하여, 온도 유지, 기밀성 유지, 안전성 측면을 보강하기 위하여 제작상 혹은 운영상 경제성 측면에서 불리한 점이 많다. However, conventional sodium-based secondary batteries such as sodium-sulfur batteries or sodium-nickel chloride batteries, in consideration of conductivity and the melting point of the battery components, must operate at least 250°C or higher, such as sodium-nickel chloride batteries, The sodium-sulfur battery has a disadvantage of having an operating temperature of at least 300° C. or higher. Due to these problems, there are many disadvantages in terms of economic feasibility in terms of manufacturing or operation in order to maintain temperature, maintain airtightness, and reinforce safety aspects.

현재 상기와 같은 문제점을 해결하고자 상온(Room temperature)형의 나트륨 기반의 전지가 개발되고 있으나, 출력이 매우 낮아 니켈-수소 전지 혹은 리튬 전지에 비해 경쟁력이 매우 떨어지고 있어 여전히 보다 향상된 나트륨 전지에 대한 연구가 요구되고 있다.Currently, room temperature-type sodium-based batteries are being developed to solve the above problems, but their output is very low, so their competitiveness is very low compared to nickel-hydrogen batteries or lithium batteries. is being requested

미국 공개특허 제20030054255호US Patent Publication No. 20030054255

본 발명은 이온전도도가 높고 녹는 점이 낮은 나트륨 이차전지 양극전해질을제공한다.The present invention provides a cathode electrolyte for a sodium secondary battery having a high ionic conductivity and a low melting point.

또한 본 발명은 본 발명의 나트륨 이차전지 양극전해질을 함유하여 안정성과 전지의 출력효율이 높은 동시에 낮은 온도에서도 작동이 가능한 나트륨 이차전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a sodium secondary battery containing the sodium secondary battery positive electrolyte of the present invention, which has high stability and high output efficiency of the battery and can operate at a low temperature.

본 발명은 나트륨염과 하기 화학식 1로 표시되는 이온성 액체를 포함하는 나트륨 이차전지 양극전해질을 제공한다.The present invention provides a sodium secondary battery cathode electrolyte comprising a sodium salt and an ionic liquid represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112014085287649-pat00001
Figure 112014085287649-pat00001

[상기 화학식 1에서,[In Formula 1,

R1은 수소, (C1-C10)알킬 또는 (C1-C10)할로알킬이며;R 1 is hydrogen, (C1-C10)alkyl or (C1-C10)haloalkyl;

R2는 수소 또는 (C1-C10)알킬이며;R 2 is hydrogen or (C1-C10)alkyl;

상기

Figure 112014085287649-pat00002
는 단일 또는 이중결합을 나타내며;remind
Figure 112014085287649-pat00002
represents a single or double bond;

X-는 (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, BF4 -, PF6 -, AlCl4 -, halogen-, CH3CO2 -, CF3CO2 -, CH3SO4 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)N-, NO3 -, SbF6 -, MePhSO3 -, (CF3SO2)3C- 또는 (R"2PO2 -(여기서 R"은 C1-C5의 알킬 또는 C1-C5의 알콕시이다.)이며;X - is (CF 3 SO 2 ) 2 N - , (FSO 2 ) 2 N - , BF 4 - , PF 6 - , AlCl 4 - , halogen - , CH 3 CO 2 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 SO 4 - , CF 3 SO 3 - , (CF 3 SO 2 )N - , NO 3 - , SbF 6 - , MePhSO 3 - , (CF 3 SO 2 ) 3 C - or (R" 2 PO 2 - , wherein R" is C1-C5 alkyl or C1-C5 alkoxy.);

A는 CR11R12 또는 NR13으로, R11 및 R12는 서로 독립적으로 수소, (C1-C10)알킬 또는 (C1-C10)할로알킬이고, R13은 수소 또는 (C1-C10)알킬이다.]A is CR 11 R 12 or NR 13 , R 11 and R 12 are independently of each other hydrogen, (C1-C10)alkyl or (C1-C10)haloalkyl, and R 13 is hydrogen or (C1-C10)alkyl .]

본 발명의 상기 화학식 1에서 X-는 나트륨염의 음이온과 동일한 음이온일 수 있으며, 바람직하게 상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C10)알킬일 수 있다.In Formula 1 of the present invention, X may be the same anion as the anion of the sodium salt, and preferably, R 1 and R 2 in Formula 1 may be each independently hydrogen or (C1-C10)alkyl.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1의 이온성 액체는 바람직하게 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시될 수 있다.The ionic liquid of Formula 1 according to an embodiment of the present invention may be preferably represented by Formula 2 or Formula 3 below.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112014085287649-pat00003
Figure 112014085287649-pat00003

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112014085287649-pat00004
Figure 112014085287649-pat00004

[상기 화학식 2 또는 3에서,[In Formula 2 or 3,

R1, R2 및 R13은 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C10)알킬이며;R 1 , R 2 and R 13 are each independently hydrogen or (C1-C10)alkyl;

X-는 (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, BF4 -, PF6 -, AlCl4 -, halogen-, CH3CO2 -, CF3CO2 -, CH3SO4 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)N-, NO3 - 또는 SbF6 -이다.]X - is (CF 3 SO 2 ) 2 N - , (FSO 2 ) 2 N - , BF 4 - , PF 6 - , AlCl 4 - , halogen - , CH 3 CO 2 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 SO 4 - , CF 3 SO 3 - , (CF 3 SO 2 )N - , NO 3 - or SbF 6 - is.]

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨염은 NaBF4, NaI, NaCl, NaF, NaBr, Na(CF3SO2)2N, (FSO2)2NNa, NaPF6, NaAlCl4, CH3CO2Na, CF3CO2Na, CH3SO4Na, CF3SO3Na, (CF3SO2)N Na, NaNO3, NaSbF6 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The sodium salt according to an embodiment of the present invention is NaBF 4 , NaI, NaCl, NaF, NaBr, Na(CF 3 SO 2 ) 2 N, (FSO 2 ) 2 NNa, NaPF 6 , NaAlCl 4 , CH 3 CO 2 Na, CF 3 CO 2 Na, CH 3 SO 4 Na, CF 3 SO 3 Na, (CF 3 SO 2 )N Na, NaNO 3 , NaSbF 6 or a mixture thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지 양극전해질은 200℃ 이하의 녹는점을 가질 수 있으며, 점도는 0.1 내지 10000 cps일 수 있다.The sodium secondary battery cathode electrolyte according to an embodiment of the present invention may have a melting point of 200° C. or less, and a viscosity of 0.1 to 10000 cps.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지 양극전해질은 해리유도제를 더 포함할 수 있으며, 바람직한 해리유도제는 크라운에테르, 루이스산 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The sodium secondary battery cathode electrolyte according to an embodiment of the present invention may further include a dissociation inducing agent, and a preferred dissociation inducing agent may be a crown ether, a Lewis acid, or a mixture thereof.

또한 본 발명은 본 발명의 나트륨 이차전지 양극전해질을 포함하는 나트륨 이차전지를 제공하는 것으로, 본 발명의 나트륨 이차전지는 상세하게 나트륨을 함유하는 음극; 전이금속을 함유하는 양극; 및 상기 음극과 양극의 사이에 구비되는 나트륨이온 전도성 고체전해질을 포함하며, 상기 양극이 본 발명의 나트륨 이차전지 양극전해질에 함침된다.In addition, the present invention provides a sodium secondary battery comprising the sodium secondary battery positive electrolyte of the present invention, the sodium secondary battery of the present invention in detail a negative electrode containing sodium; anode containing a transition metal; and a sodium ion conductive solid electrolyte provided between the negative electrode and the positive electrode, wherein the positive electrode is impregnated with the sodium secondary battery positive electrolyte of the present invention.

본 발명의 나트륨 이차전지 양극전해질은 나트륨염과 이온성액체를 포함하여 기존의 나트륨 이차전지 전해질과 대비하여 전하전도도의 저하없이 녹는점을 낮추어 이를 채용한 나트륨 이차전지는 낮은 온도에서 높은 출력효율으로 구동이 가능하다.The sodium secondary battery positive electrolyte of the present invention lowers the melting point without lowering the charge conductivity compared to the existing sodium secondary battery electrolyte, including sodium salt and ionic liquid. drive is possible

뿐만 아니라 본 발명의 나트륨 이차전지 양극전해질은 나트륨염과 이온성액체를 포함함으로써 이를 채용한 나트륨 이차전지는 안정성과 사이클 특성이 향상되어 전지의 안정성과 수명특성이 현저하게 향상된다.In addition, the sodium secondary battery positive electrolyte of the present invention includes a sodium salt and an ionic liquid, so that the sodium secondary battery employing the same has improved stability and cycle characteristics, thereby remarkably improving the stability and lifespan characteristics of the battery.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지의 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing the structure of a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 이온전도도의 감소없이 나아가 이온전도도를 향상시키면서도 녹는점이 조절되어 낮은 온도에서 구동이 가능한 나트륨 이차전지 양극전해질을 제공하는 것으로, 본 발명의 나트륨 이차전지 양극전해질은 나트륨염과 하기 화학식 1로 표시되는 이온성 액체를 포함한다.The present invention is to provide a sodium secondary battery cathode electrolyte that can be driven at a low temperature by controlling the melting point while improving ionic conductivity without decreasing ionic conductivity. ionic liquids indicated.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112014085287649-pat00005
Figure 112014085287649-pat00005

[상기 화학식 1에서,[In Formula 1,

R1은 수소, (C1-C10)알킬 또는 (C1-C10)할로알킬이며;R 1 is hydrogen, (C1-C10)alkyl or (C1-C10)haloalkyl;

R2는 수소 또는 (C1-C10)알킬이며;R 2 is hydrogen or (C1-C10)alkyl;

상기

Figure 112014085287649-pat00006
는 단일 또는 이중결합을 나타내며;remind
Figure 112014085287649-pat00006
represents a single or double bond;

X-는 (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, BF4 -, PF6 -, AlCl4 -, halogen-, CH3CO2 -, CF3CO2 -, CH3SO4 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)N-, NO3 -, SbF6 -, MePhSO3 -, (CF3SO2)3C- 또는 (R"2PO2 -(여기서 R"은 C1-C5의 알킬 또는 C1-C5의 알콕시이다.)이며;X - is (CF 3 SO 2 ) 2 N - , (FSO 2 ) 2 N - , BF 4 - , PF 6 - , AlCl 4 - , halogen - , CH 3 CO 2 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 SO 4 - , CF 3 SO 3 - , (CF 3 SO 2 )N - , NO 3 - , SbF 6 - , MePhSO 3 - , (CF 3 SO 2 ) 3 C - or (R" 2 PO 2 - , wherein R" is C1-C5 alkyl or C1-C5 alkoxy.);

A는 CR11R12 또는 NR13으로, R11 및 R12는 서로 독립적으로 수소, (C1-C10)알킬 또는 (C1-C10)할로알킬이고, R13은 수소 또는 (C1-C10)알킬이다.]A is CR 11 R 12 or NR 13 , R 11 and R 12 are independently of each other hydrogen, (C1-C10)alkyl or (C1-C10)haloalkyl, and R 13 is hydrogen or (C1-C10)alkyl .]

본 발명의 나트륨 이차전지 양극전해질은 나트륨염과 상기 화학식 1로 표시되는 이온성 액체를 포함함으로써, 이온전도도의 저하없이 혹은 이온전도도의 향상과 동시에 전해질의 녹는점을 낮추고 점도를 조절할 수 있어, 이를 채용한 나트륨 이차전지는 출력효율을 높고 낮은 온도에서도 구동이 가능한 장점을 가진다.The sodium secondary battery cathode electrolyte of the present invention includes a sodium salt and the ionic liquid represented by Formula 1, thereby lowering the melting point of the electrolyte and controlling the viscosity without lowering the ionic conductivity or improving the ionic conductivity at the same time. The adopted sodium secondary battery has the advantage of having high output efficiency and being able to operate at a low temperature.

높은 이온전도도와 낮은 녹는점을 가지기위한 측면에서 바람직하게는 상기 화학식 1에서 X-는 상기 나트륨염의 음이온과 동일한 음이온일 수 있다.In terms of high ionic conductivity and low melting point, preferably in Formula 1, X may be the same anion as the anion of the sodium salt.

즉, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 이온성 액체의 음이온인 X-와 나트륨염의 음이온을 동일하게 하여 음이온 교환 반응이 일어나는 것을 막아 이온전도도가 향상될 수 있다.That is, by making the anion of the sodium salt equal to the anion of the ionic liquid represented by Chemical Formula 1 of the present invention, X prevents an anion exchange reaction from occurring, thereby improving ionic conductivity.

바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 수소 또는 (C1-C10)알킬일 수 있다.Preferably, in Formula 1 according to an embodiment of the present invention, R 1 and R 2 may be hydrogen or (C1-C10)alkyl.

바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시될 수 있다.Preferably, Chemical Formula 1 according to an embodiment of the present invention may be represented by Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3 below.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112014085287649-pat00007
Figure 112014085287649-pat00007

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112014085287649-pat00008
Figure 112014085287649-pat00008

[상기 화학식 2 또는 3에서,[In Formula 2 or 3,

R1, R2 및 R13은 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C10)알킬이며;R 1 , R 2 and R 13 are each independently hydrogen or (C1-C10)alkyl;

X-는 (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, BF4 -, PF6 -, AlCl4 -, halogen-, CH3CO2 -, CF3CO2 -, CH3SO4 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)N-, NO3 - 또는 SbF6 -이다.]X - is (CF 3 SO 2 ) 2 N - , (FSO 2 ) 2 N - , BF 4 - , PF 6 - , AlCl 4 - , halogen - , CH 3 CO 2 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 SO 4 - , CF 3 SO 3 - , (CF 3 SO 2 )N - , NO 3 - or SbF 6 - is.]

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1의 이온성 액체는 구체적으로 하기 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정이 있는 것은 아니다.The ionic liquid of Formula 1 according to an embodiment of the present invention may be specifically selected from the following compounds, but is not limited thereto.

Figure 112014085287649-pat00009
Figure 112014085287649-pat00010
Figure 112014085287649-pat00011
Figure 112014085287649-pat00009
Figure 112014085287649-pat00010
Figure 112014085287649-pat00011

본 발명에 기재된 「알킬」 및 그 외 「알킬」부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다.The substituents including "alkyl" and other "alkyl" moieties described in the present invention include both straight-chain or pulverized forms.

본 발명에 기재된 할로알킬은 알킬에 상이하거나 동일한 할로겐이 하나이상 치환된 것을 의미한다.Haloalkyl as used in the present invention means that one or more halogens different or identical to alkyl are substituted.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨염은 NaBF4, NaI, NaCl, NaF, NaBr, Na(CF3SO2)2N, (FSO2)2NNa, NaPF6, NaAlCl4, CH3CO2Na, CF3CO2Na, CH3SO4Na, CF3SO3Na, (CF3SO2)N Na, NaNO3, NaSbF6 및 이들의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 NaBF4, NaPF6 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The sodium salt according to an embodiment of the present invention is NaBF 4 , NaI, NaCl, NaF, NaBr, Na(CF 3 SO 2 ) 2 N, (FSO 2 ) 2 NNa, NaPF 6 , NaAlCl 4 , CH 3 CO 2 Na, CF 3 CO 2 Na, CH 3 SO 4 Na, CF 3 SO 3 Na, (CF 3 SO 2 )N Na, NaNO 3 , It may be NaSbF 6 and a mixture thereof, preferably NaBF 4 , NaPF 6 , or a mixture thereof.

바람직하게는 높은 이온전도도, 낮은 녹는점 및 열안정성 측면에서 NaBF4, NaPF6 또는 이들의 혼합물인 나트륨염과 상기 화학식 2의 조합인 경우가 바람직하다.Preferably, in terms of high ionic conductivity, low melting point and thermal stability, the combination of NaBF 4 , NaPF 6 or a sodium salt of a mixture thereof and a combination of Chemical Formula 2 is preferable.

본 발명의 일 실시예에 따른 전해질은 200℃ 이하의 녹는점을 가질 수 있으며, 바람직하게는 100℃ 이하의 녹는점을 가질 수 있다.The electrolyte according to an embodiment of the present invention may have a melting point of 200° C. or less, and preferably, a melting point of 100° C. or less.

본 발명의 일 실시예에 따른 전해질은 0.1 내지 10000 cps의 점도를 가질 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 50cps의 점도를 가질 수 있고, 바람직하게는 100℃ 이하의 녹는점와 0.1 내지 50cps의 점도를 가질 수 있다.The electrolyte according to an embodiment of the present invention may have a viscosity of 0.1 to 10000 cps, preferably a viscosity of 0.1 to 50 cps, and preferably a melting point of 100° C. or less and a viscosity of 0.1 to 50 cps. can

본 발명의 일 실시예에 따른 전해질은 해리유도제를 더 포함할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 해리유도제는 크라운에테르, 루이스산 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The electrolyte according to an embodiment of the present invention may further include a dissociation inducing agent, and the dissociation inducing agent according to an embodiment of the present invention may be a crown ether, a Lewis acid, or a mixture thereof.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 해리유도제로서 크라운에테르는 폴리에테르로 만들어진 왕관모양의 착화합물로서, 옥시에틸렌기가 -(OCH2CH2)n-의 형태로 이어져 큰 고리 모양의 폴리에틸렌에테르 골격을 갖는 화합물을 의미한다. Specifically, as a dissociation inducing agent according to an embodiment of the present invention, the crown ether is a crown-shaped complex made of polyether, and the oxyethylene group is connected in the form of -(OCH 2 CH 2 )n- to form a large ring-shaped polyethylene ether skeleton. means a compound having

구체적으로는 하기 표시 된 구조식 중 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다. Specifically, it may be one or a mixture of two or more selected from the structural formulas shown below.

Figure 112014085287649-pat00012
,
Figure 112014085287649-pat00013
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Figure 112014085287649-pat00014
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Figure 112014085287649-pat00012
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Figure 112014085287649-pat00013
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Figure 112014085287649-pat00016

이와 같은 크라운에테르는 크라운에테르의 산소원소(O)가 용융염 전해질의 나트륨이온(Na+)을 배위 결합하여 용융염 전해질을 직접 해리시킴으로써 용융염 전해질의 이온화도를 향상시킬 수 있다. In such a crown ether, the oxygen element (O) of the crown ether coordinates the sodium ion (Na + ) of the molten salt electrolyte to directly dissociate the molten salt electrolyte, thereby improving the ionization degree of the molten salt electrolyte.

또한, 상기 해리유도제로서 포함되는 루이스산은 루이스 정의에 따르는 전자쌍 수용체로서, 구체적으로는 비공유전자쌍을 포함하는 화합물인 염화알루미늄(AlCl3), 요오드화알루미늄(AlI3), 염화아연(ZnCl2), 요오드화아연(ZnI2), 염화붕소(BCl3), 불화붕소(BF3) 및 트리스(펜타플로오로페닐)보란(TPFPB; Tris(pentafluorophenyl)borane) 중 하나 이상 일 수 있다. 이러한 루이스산으로 이루어진 해리유도제는 용융염 전해질의 음이온을 끌어당겨 용융염 전해질을 해리시킴으로써 용융염 전해질 내 프리-나트륨이온(free-Na+)의 양을 증가시켜 용융염 전해질의 이온화도를 향상시킬 수 있다. In addition, the Lewis acid included as the dissociation inducing agent is an electron pair acceptor according to the Lewis definition, specifically, aluminum chloride (AlCl 3 ), aluminum iodide (AlI 3 ), zinc chloride (ZnCl 2 ), iodide, which are compounds containing a lone pair. It may be one or more of zinc (ZnI 2 ), boron chloride (BCl 3 ), boron fluoride (BF 3 ), and tris(pentafluorophenyl)borane (TPFPB; Tris(pentafluorophenyl)borane). The dissociation inducing agent composed of such a Lewis acid attracts anions of the molten salt electrolyte to dissociate the molten salt electrolyte, thereby increasing the amount of free-Na + ions in the molten salt electrolyte, thereby improving the ionization degree of the molten salt electrolyte. there is.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지 양극전해질에는 상기 크라운에테르와 루이스산의 혼합물이 해리유도제로서 포함될 수 있다. 즉, 전술된 바와 같이 크라운에테르는 양이온을 배위 결합하여 양극의 알칼리금속 할로겐화물을 해리시키는 것이고, 루이스산은 음이온을 끌어당겨 양극의 알칼리금속 할로겐화물을 해리시킬 수 있다. 따라서, 이와 같은 크라운에테르와 루이스산의 혼합물이 해리유도제로서 함유되면, 알칼리금속 할로겐화물의 양이온과 음이온의 해리를 동시에 유도하여 용융염 전해질의 이온화도가 보다 현저히 향상될 수 있다. The sodium secondary battery cathode electrolyte according to an embodiment of the present invention may contain a mixture of the crown ether and the Lewis acid as a dissociation inducing agent. That is, as described above, the crown ether coordinates the cation to dissociate the alkali metal halide of the positive electrode, and the Lewis acid can dissociate the alkali metal halide of the positive electrode by attracting the anion. Therefore, when the mixture of the crown ether and the Lewis acid is contained as a dissociation inducer, the ionization degree of the molten salt electrolyte can be significantly improved by simultaneously inducing dissociation of the cation and anion of the alkali metal halide.

이때 본 발명에 따른 나트륨 이차전지에 채용된 용융염 전해질에 포함되는 해리유도제는 10μM 내지 1000mM 몰농도의 해리유도제를 함유할 수 있다. 여기서, 용융염 전해질 내 해리유도제의 함량이 10μM 미만인 경우, 해리유도제에 의한 용융염 전해질 내 이온의 전도도가 향상되는 효과가 미미할 수 있고 나트륨이온과 같이 전지의 전기화학 반응에 참여하는 이온의 전도도가 떨어져 전지의 효율이 감소할 수 있으며, 전지의 용량 자체가 너무 낮을 수 있다. 그리고, 용융염 전해질 내 해리유도제의 함량이 1000mM 몰농도 초과인 경우, 용융염 전해질 내 이온 농도가 과도하게 증가되어 전지의 방전 시 과열의 위험을 초래할 수 있고, 해리유도제와 결합되는 이온수가 상대적으로 너무 많아져서 전체적으로는 전해질 내 프리-이온(free-ion)의 부족으로 인하여 이온 전도도가 감소할 수 있다. 따라서, 용융염 전해질 내 해리유도제의 함량이 10mM 내지 1000mM 몰농도인 경우, 용융염 전해질 내 이온의 전도도가 향상되면서도 전지의 과열이 발생되지 않는 최적의 결과를 도출할 수 있다.In this case, the dissociation inducing agent included in the molten salt electrolyte employed in the sodium secondary battery according to the present invention may contain a dissociation inducing agent having a molar concentration of 10 μM to 1000 mM. Here, when the content of the dissociation inducing agent in the molten salt electrolyte is less than 10 μM, the effect of improving the conductivity of ions in the molten salt electrolyte by the dissociation inducing agent may be insignificant, and the conductivity of ions participating in the electrochemical reaction of the battery, such as sodium ions, is This may decrease the efficiency of the battery, and the capacity of the battery itself may be too low. In addition, when the content of the dissociation inducer in the molten salt electrolyte exceeds 1000 mM molar concentration, the ion concentration in the molten salt electrolyte is excessively increased, which may cause a risk of overheating during discharging of the battery, and the number of ions combined with the dissociation inducing agent is relatively If it becomes too large, the overall ionic conductivity may decrease due to the lack of free-ions in the electrolyte. Therefore, when the content of the dissociation inducer in the molten salt electrolyte is in a molar concentration of 10 mM to 1000 mM, it is possible to obtain an optimal result in which overheating of the battery does not occur while the conductivity of ions in the molten salt electrolyte is improved.

그리고 본 발명에 따른 나트륨 이차전지에 채용된 용융염 전해질에 해리유도제로서 크라운에테르와 루이스산의 혼합물이 함유되는 경우, 상기 혼합물은 크라운에테르 : 루이스산의 몰비가 1 : 0.1 내지 10로 혼합될 수 있다. 이러한 크라운에테르 : 루이스산의 몰비는 용융염 전해질이 해리되는 정도에 영향을 미치게 되는데, 크라운에테르 1몰 대비 루이스산의 몰비가 0.1몰 미만이면 용융염 전해질의 해리에 의한 프리-나트륨이온(free-Na+)의 증가량이 상대적으로 미미하게 되고, 크라운에테르 1몰 대비 루이스산의 몰비가 10몰 초과이면 용융염 전해질의 해리에 의한 프리-음이온(free-anion)의 증가량이 상대적으로 미미하여 효과가 감소할 수 있다.And when a mixture of a crown ether and a Lewis acid as a dissociation inducer is contained in the molten salt electrolyte employed in the sodium secondary battery according to the present invention, the mixture may be mixed in a molar ratio of crown ether: Lewis acid of 1: 0.1 to 10. there is. The molar ratio of the crown ether to the Lewis acid affects the degree of dissociation of the molten salt electrolyte. If the molar ratio of the Lewis acid to 1 mol of the crown ether is less than 0.1 mol, the Na + ) increase is relatively insignificant, and if the molar ratio of Lewis acid to 1 mol of crown ether exceeds 10 mol, the increase in free-anion due to dissociation of the molten salt electrolyte is relatively insignificant and the effect is reduced. can do.

또한 본 발명은 Also, the present invention

나트륨을 함유하는 음극;a negative electrode containing sodium;

전이금속을 함유하는 양극; 및anode containing a transition metal; and

상기 음극과 양극의 사이에 구비되는 나트륨이온 전도성 고체전해질을 포함하며,It includes a sodium ion conductive solid electrolyte provided between the negative electrode and the positive electrode,

상기 양극이 본 발명에 따른 나트륨 이차전지 양극전해질에 함침된 나트륨 이차전지를 제공한다.It provides a sodium secondary battery in which the positive electrode is impregnated in the sodium secondary battery positive electrolyte according to the present invention.

본 발명의 나트륨 이차전지는 나트륨염과 이온성 액체가 포함된 본 발명의 나트륨 이차전지 양극전해질을 채용하여 이온전도도가 높고 녹는점과 점도가 조절되어 기존의 나트륨 이차전지와 대비하여 출력효율이 높고 안정하며, 보다 낮은 온도에서도 구동이 가능하다.
The sodium secondary battery of the present invention adopts the sodium secondary battery cathode electrolyte of the present invention containing sodium salt and an ionic liquid, so that the ionic conductivity is high, the melting point and the viscosity are controlled, and the output efficiency is high compared to the conventional sodium secondary battery It is stable and can be operated at lower temperatures.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지는 용융 나트륨을 음극으로 갖는 통상의 나트륨-유황 전지 또는 나트륨-수산화니켈 전지의 구조를 가질 수 있다. The sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention may have a structure of a conventional sodium-sulfur battery or sodium-nickel hydroxide battery having molten sodium as an anode.

본 발명의 나트륨 이차전지의 일 실시예에 따른 음극은 통상적으로 음극으로 사용되는 모든 물질이 가능하나, 금속 나트륨 또는 나트륨합금을 포함할 수 있다. 구체적으로 나트륨 이차전지의 음극은 나트륨할로겐화물 또는 나트륨합금물질의 할로겐화물일 수 있다.The negative electrode according to an embodiment of the sodium secondary battery of the present invention may be any material commonly used as the negative electrode, but may include metal sodium or a sodium alloy. Specifically, the negative electrode of the sodium secondary battery may be a sodium halide or a halide of a sodium alloy material.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 따른 양극은 폼(foam), 박(film), 메쉬(mesh), 펠트(felt) 또는 다공성 박(perforated film)을 포함할 수 있다. 실질적인 일 예로, 양극은 니켈 또는 니켈 함유 합금의 폼, 박, 메쉬, 펠트 또는 다공성 박을 포함할 수 있다. The positive electrode according to an embodiment of the sodium secondary battery of the present invention may include a foam, a foil, a mesh, a felt, or a porous film. As a practical example, the positive electrode may comprise a foam, foil, mesh, felt or porous foil of nickel or a nickel-containing alloy.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 양극은 전이금속과 알칼리금속 할로겐화물을 함유할 수 있다. 이때, 전이금속은 구리, 은, 금, 니켈, 팔라듐, 백금, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 망간, 크롬, 바나듐, 몰리브덴 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 철(Fe) 중 선택된 하나의 금속일 수 있다. 그리고, 알칼리금속 할로겐화물은 나트륨 할로겐화물(NaX; X=halide)이 채용되는 것이 가능하며, 이때 할라이드(X)로서 플루오르(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 아스타틴(At)이 모두 가능하나 이 중 염소(Cl), 브롬(Br) 및 요오드(I)를 채용하는 것이 바람직할 수 있다.Specifically, in the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the positive electrode may contain a transition metal and an alkali metal halide. In this case, the transition metal may include copper, silver, gold, nickel, palladium, platinum, cobalt, rhodium, iridium, iron, manganese, chromium, vanadium, molybdenum, etc., preferably nickel (Ni), copper (Cu) ) and iron (Fe) may be selected from one metal. And, as the alkali metal halide, it is possible to employ sodium halide (NaX; X=halide), in this case, as the halide (X), fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), All of astatine (At) is possible, but among them, it may be preferable to employ chlorine (Cl), bromine (Br) and iodine (I).

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극(방전 상태 기준)은 순수한 니켈; 니켈을 함유하는 합금(alloy); 순수 니켈 또는 니켈 합금과 전도성 물질이 적층된 적층체; 또는 다공성 전도체에 니켈을 함유하는 금속 입자가 담지된 것일 수 있다.In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, the positive electrode (based on the discharge state) is pure nickel; alloys containing nickel; a laminate in which pure nickel or a nickel alloy and a conductive material are laminated; Alternatively, metal particles containing nickel may be supported on a porous conductor.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극이 니켈을 함유하는 합금일 경우, 니켈을 함유하는 합금은 니켈-구리 합금및 니켈-철 합금에서 하나 이상 선택된 합금일 수 있으며, 실질적인 일 예로, 0.01중량% 내지 99.9중량%의 니켈을 함유하는 합금일 수 있다.In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, when the positive electrode is an alloy containing nickel, the alloy containing nickel may be at least one alloy selected from a nickel-copper alloy and a nickel-iron alloy, and substantially one For example, it may be an alloy containing 0.01% to 99.9% by weight of nickel.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극이 적층체일 경우, 순수 니켈 또는 니켈 합금이 폼,박, 메쉬, 펠트, 다공성 박 또는 봉의 형태로 다공성 전도체의 표면에 접하여 적층되어 있거나, 다공성 전도체내에 삽입되어 있을 수 있다.In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, when the positive electrode is a laminate, pure nickel or nickel alloy is laminated in contact with the surface of the porous conductor in the form of foam, foil, mesh, felt, porous foil or rod, It may be embedded within the porous conductor.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극은 다공성 전도체에 니켈을 함유하는 금속 입자가 담지 또는 코팅된 것일 수 있다.In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, the positive electrode may be one in which a metal particle containing nickel is supported or coated on a porous conductor.

다공성 전도체는 전도도가 우수하며 전지의 충방전시 화학적으로 안정한 물질이면 사용 가능하다. 실질적인 일예로는 다공성 전도체는 그라파이트, 그래핀 또는 카본나노튜브를 포함하는 전도성 카본일 수 있으며, 폼(foam), 박(film), 메쉬(mesh), 펠트(felt) 또는 다공성(perforated) 박의 형태일 수 있다.The porous conductor has excellent conductivity and can be used as long as it is chemically stable during charging and discharging of the battery. As a practical example, the porous conductor may be a conductive carbon including graphite, graphene, or carbon nanotubes, and may be formed of a foam, a film, a mesh, a felt, or a porous (perforated) foil. may be in the form

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에서, 나트륨 이온 전도성을 갖는 고체전해질은 나트륨 이온의 선택적 전도를 위해 전지 분야에서 통상적으로 사용되는 고체전해질을 포함할 수 있으며, 양극과 음극을 물리적으로 분리시키며 나트륨 이온에 대해 선택적으로 전도성을 갖는 물질이면 무방하며, 나트륨 이온의 선택적 전도를 위해 전지 분야에서 통상적으로 사용되는 고체전해질이면 족하다. 비한정적인 일 예로, 본 발명의 고체전해질은 나트륨초이온전도체(Na super ionic conductor, NaSICON), β-알루미나 또는 β"-알루미나일 수 있다. 또한, 비한정적인 일 예로, 나트륨초이온전도체(NASICON)는 Na-Zr-Si-O계의 복합산화물, Na-Zr-Si-P-O계의 복합산화물, Y 도핑된 Na-Zr-Si-P-O계의 복합산화물, Fe 도핑된 Na-Zr-Si-P-O계의 복합산화물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 상세하게, Na3Zr2Si2PO12, Na1+xSixZr2P3-xO12 (1.6<x<2.4인 실수), Y 또는 Fe가 도핑 Na3Zr2Si2PO12, Y 또는 Fe 도핑된 Na1+xSixZr2P3-xO12 (1.6<x<2.4 인 실수) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. In an embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, the solid electrolyte having sodium ion conductivity may include a solid electrolyte commonly used in the battery field for selective conduction of sodium ions, and physically separate the positive and negative electrodes Any material having selective conductivity with respect to sodium ions may be sufficient, and any solid electrolyte commonly used in the battery field for selective conduction of sodium ions is sufficient. As a non-limiting example, the solid electrolyte of the present invention may be a sodium super ionic conductor (NaSICON), β-alumina or β″-alumina. In addition, as a non-limiting example, sodium superion conductor (NASICON) is a Na-Zr-Si-O-based composite oxide, Na-Zr-Si-PO-based composite oxide, Y-doped Na-Zr-Si-PO may include a composite oxide based on Fe-doped Na-Zr-Si-PO, or a mixture thereof, specifically, Na3Zr2Si2PO12, Na 1 +xSixZr 2 P 3 -xO 12 (1.6<x<2.4 real number), Y or Fe doped Na 3 Zr 2 Si 2 PO 12 , Y or Fe doped Na 1 +xSixZr 2 P 3 -xO 12 (real numbers 1.6<x<2.4) or mixtures thereof there is.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 음극과 양극을 분리하여 음극 공간과 양극 공간을 구획하게 되는 고체전해질의 형상을 기준으로, 나트륨 이차전지는 평판 형상의 고체전해질을 포함하는 평판형 전지 구조 또는 일단이 밀폐된 튜브 형상의 고체전해질을 포함하는 튜브형 전지 구조를 가질 수 있다.
In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, based on the shape of the solid electrolyte that separates the negative electrode and the positive electrode to partition the negative electrode space and the positive electrode space, the sodium secondary battery is a flat plate containing a flat solid electrolyte It may have a battery-type battery structure or a tubular battery structure including a tube-shaped solid electrolyte with one end sealed.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 나트륨 이차전지를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, a sodium secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention. Also, like reference numerals refer to like elements throughout.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, it has the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the technical field to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted.

실시예 1 2-메틸피롤리니움 테트라플루오로메틸보론의 제조Example 1 Preparation of 2-methylpyrrolinium tetrafluoromethylboron

Figure 112014085287649-pat00017
Figure 112014085287649-pat00017

2-메틸-1-피롤린 10 g 을 둥근바닥플라스크에 첨가한 후 온도를 0 ℃로 낮추고 48% 플루오르붕산 수용액 16 ml 를 천천히 첨가한 후 2시간동안 교반하였다. 감압 증류와 벤젠을 이용한 딘-스탁 증류를 통하여 수분을 제거하고, 감압 증류를 통해 용매가 제거된 2-메틸-1-피롤린 테트라플루오로보레이트 20 g를 제조하였다. 생성물의 녹는점은 17.1 ℃이다.
After 10 g of 2-methyl-1-pyrroline was added to a round bottom flask, the temperature was lowered to 0° C., and 16 ml of a 48% aqueous fluoroboric acid solution was slowly added thereto, followed by stirring for 2 hours. Water was removed through distillation under reduced pressure and Dean-Stark distillation using benzene, and 20 g of 2-methyl-1-pyrroline tetrafluoroborate from which the solvent was removed through distillation under reduced pressure was prepared. The melting point of the product is 17.1 °C.

실시예 2 1-메틸피라졸 테트라플루오로보레이트의 제조Example 2 Preparation of 1-methylpyrazole tetrafluoroborate

Figure 112014085287649-pat00018
Figure 112014085287649-pat00018

1-메틸피라졸 10 g 을 둥근바닥플라스크에 첨가한 후 온도를 0 ℃로 낮추고 48% 플루오르붕산 수용액 16 ml 를 천천히 첨가한 후 2시간동안 교반하였다. 감압 증류와 벤젠을 이용한 딘-스탁 증류를 통하여 수분을 제거하고, 감압 증류를 통해 용매가 제거된 1-메틸피라졸 테트라플루오로보레이트 20 g을 제조하였다. 생성물의 녹는점은 -5.9 ℃이다.
After 10 g of 1-methylpyrazole was added to a round-bottom flask, the temperature was lowered to 0° C., and 16 ml of a 48% aqueous fluoroboric acid solution was slowly added thereto, followed by stirring for 2 hours. Water was removed through distillation under reduced pressure and Dean-Stark distillation using benzene, and 20 g of 1-methylpyrazole tetrafluoroborate from which the solvent was removed through distillation under reduced pressure was prepared. The melting point of the product is -5.9 °C.

실시예 3 본 발명의 실시예 1과 2의 이온성 액체의 이온전도도 측정Example 3 Measurement of ionic conductivity of the ionic liquids of Examples 1 and 2 of the present invention

메틀러 토레도 사의 M300 (4-electrode sensor) 을 사용하여 제조 1의 이온성 액체에 소듐테트라플루오로보레이트 (NaBF4)를 30wt% 첨가한 양극전해질의 이온 전도도를 글러브 박스 내에서 측정하였다. 이 때 수분 및 산소 농도는 각각 0.1ppm 이하였으며, 이온 전도도는 95.63℃에서 8.93mS/cm이다.The ionic conductivity of the positive electrolyte obtained by adding 30 wt% of sodium tetrafluoroborate (NaBF 4 ) to the ionic liquid of Preparation 1 was measured in a glove box using M300 (4-electrode sensor) manufactured by METTLER TOLEDO. At this time, the moisture and oxygen concentrations were 0.1 ppm or less, respectively, and the ionic conductivity was 8.93 mS/cm at 95.63 °C.

1: 나트륨 이차전지
10: 음극
30: 양극
35: 양극전해질
50: 고체전해질
1: Sodium secondary battery
10: cathode
30: positive electrode
35: positive electrolyte
50: solid electrolyte

Claims (10)

나트륨염과 하기 화학식 2로 표시되는 이온성 액체를 포함하며,
하기 화학식 2의 X-는 상기 나트륨염의 음이온과 동일한 음이온인 나트륨 이차전지 양극전해질.
[화학식 2]
Figure 112021006833816-pat00024

[상기 화학식 2서,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C10)알킬이며;
X-는 (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, BF4 -, PF6 -, AlCl4 -, halogen-, CH3CO2 -, CF3CO2 -, CH3SO4 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)N-, NO3 - 또는 SbF6 -이다.]
It contains a sodium salt and an ionic liquid represented by the following formula (2),
X − in Formula 2 is the same anion as the anion of the sodium salt, a cathode electrolyte for a sodium secondary battery.
[Formula 2]
Figure 112021006833816-pat00024

[In Formula 2,
R 1 and R 2 are each independently hydrogen or (C1-C10)alkyl;
X - is (CF 3 SO 2 ) 2 N - , (FSO 2 ) 2 N - , BF 4 - , PF 6 - , AlCl 4 - , halogen - , CH 3 CO 2 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 SO 4 - , CF 3 SO 3 - , (CF 3 SO 2 )N - , NO 3 - or SbF 6 - is.]
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 나트륨염은 NaBF4, NaI, NaCl, NaF, NaBr, Na(CF3SO2)2N, (FSO2)2NNa, NaPF6, NaAlCl4, CH3CO2Na, CF3CO2Na, CH3SO4Na, CF3SO3Na, (CF3SO2)N Na, NaNO3, NaSbF6 및 이들의 혼합물인 나트륨 이차전지 양극전해질.
The method of claim 1,
The sodium salt is NaBF 4 , NaI, NaCl, NaF, NaBr, Na(CF 3 SO 2 ) 2 N, (FSO 2 ) 2 NNa, NaPF 6 , NaAlCl 4 , CH 3 CO 2 Na, CF 3 CO 2 Na, CH 3 SO 4 Na, CF 3 SO 3 Na, (CF 3 SO 2 )N Na, NaNO 3 , NaSbF 6 and a mixture thereof, a sodium secondary battery positive electrolyte.
제 1항에 있어서,
상기 양극전해질은 200℃ 이하의 녹는점을 갖는 나트륨 이차전지 양극전해질.
The method of claim 1,
The cathode electrolyte is a sodium secondary battery cathode electrolyte having a melting point of 200° C. or less.
제1항에 있어서,
상기 양극전해질은 0.1 내지 10000 cps의 점도를 갖는 나트륨 이차전지 양극전해질.
According to claim 1,
The positive electrolyte is a sodium secondary battery positive electrolyte having a viscosity of 0.1 to 10000 cps.
제1항에 있어서,
상기 양극전해질은 해리유도제를 더 포함하는 나트륨 이차전지 양극전해질.
According to claim 1,
The cathode electrolyte is a sodium secondary battery cathode electrolyte further comprising a dissociation inducing agent.
제8항에 있어서,
상기 해리유도제는 크라운에테르, 루이스산 또는 이들의 혼합물인 나트륨 이차전지 양극전해질.
9. The method of claim 8,
The dissociation inducing agent is a sodium secondary battery cathode electrolyte which is a crown ether, a Lewis acid, or a mixture thereof.
나트륨을 함유하는 음극;
전이금속을 함유하는 양극; 및
상기 음극과 양극의 사이에 구비되는 나트륨이온 전도성 고체전해질을 포함하며,
상기 양극이 제 1항 및 제 5항 내지 제 9항에서 선택되는 어느 한항의 전해질에 함침된 나트륨 이차전지.
a negative electrode containing sodium;
anode containing a transition metal; and
It includes a sodium ion conductive solid electrolyte provided between the negative electrode and the positive electrode,
A sodium secondary battery in which the positive electrode is impregnated with the electrolyte of any one of claims 1 and 5 to 9.
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