KR102615538B1 - Flame-retardant gel electrolyte and energy storage device including the same - Google Patents

Flame-retardant gel electrolyte and energy storage device including the same Download PDF

Info

Publication number
KR102615538B1
KR102615538B1 KR1020210072117A KR20210072117A KR102615538B1 KR 102615538 B1 KR102615538 B1 KR 102615538B1 KR 1020210072117 A KR1020210072117 A KR 1020210072117A KR 20210072117 A KR20210072117 A KR 20210072117A KR 102615538 B1 KR102615538 B1 KR 102615538B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gel electrolyte
formula
flame retardant
electrolyte
retardant gel
Prior art date
Application number
KR1020210072117A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220163679A (en
Inventor
송현곤
정지홍
조윤교
정서현
공호열
Original Assignee
한국화학연구원
울산과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원, 울산과학기술원 filed Critical 한국화학연구원
Priority to KR1020210072117A priority Critical patent/KR102615538B1/en
Priority to PCT/KR2022/003093 priority patent/WO2022255598A1/en
Publication of KR20220163679A publication Critical patent/KR20220163679A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102615538B1 publication Critical patent/KR102615538B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/10Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0085Immobilising or gelification of electrolyte
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 난연성 겔 전해질 및 이를 포함하는 에너지 저장장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 난연성 겔 전해질을 제공한다.
[화학식 1]

상기 화학식 1에서, n, m 및 l은, 각각, 1 내지 1,000의 정수이고, A, B 및 C 중 하나 이상은, -OCO(CF2)xCF3 또는 -OCOR1(CF2)xCF3이고, A, B 및 C 중 -OCO(CF2)xCF3 또는 -OCOR1(CF2)xCF3가 아닌 나머지는, -OH, -CN, -R2OH, -R2CN, -OR2OH 또는 -OR2CN이고, 상기 R1은, 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기이고, 상기 x는, 1 내지 10의 정수이고, 상기 R2는, 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기이다.
The present invention relates to a flame-retardant gel electrolyte and an energy storage device containing the same. One aspect of the present invention provides a flame-retardant gel electrolyte containing a compound represented by the following formula (1).
[Formula 1]

In Formula 1, n, m and l are each integers from 1 to 1,000, and at least one of A, B and C is -OCO(CF 2 ) x CF 3 or -OCOR 1 (CF 2 ) x CF 3 , and among A, B and C -OCO(CF 2 ) x CF 3 or -OCOR 1 ( CF 2 ) _ _ _ It is a substituted C 1-10 alkyl group, x is an integer of 1 to 10, and R 2 is a substituted or unsubstituted C 1-10 alkyl group.

Description

난연성 겔 전해질 및 이를 포함하는 에너지 저장장치 {FLAME-RETARDANT GEL ELECTROLYTE AND ENERGY STORAGE DEVICE INCLUDING THE SAME}Flame-retardant gel electrolyte and energy storage device containing the same {FLAME-RETARDANT GEL ELECTROLYTE AND ENERGY STORAGE DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 난연성 겔 전해질 및 이를 포함하는 에너지 저장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flame-retardant gel electrolyte and an energy storage device containing the same.

스마트폰, 노트북과 같은 소형 IT 기기에 주로 사용되던 배터리가 전기차, 에너지 저장장치(ESS), 전동 장비 등으로 확대되면서 고용량, 고에너지 밀도를 갖는 배터리에 대한 개발이 요구되고 있다. As batteries, which were mainly used in small IT devices such as smartphones and laptops, are expanding to electric vehicles, energy storage systems (ESS), and electric equipment, there is a need for the development of batteries with high capacity and high energy density.

또한, 배터리가 전기차를 비롯하여 항공, 조선, 국방, 의학 등의 특수 산업에 적용되기 위해서는 일상에서 사용하는 배터리보다 훨씬 높은 수준의 신뢰성과 안정성이 요구되며, 리튬 이차전지의 안정성 문제가 지속적으로 제기됨에 따라, 배터리의 성능 뿐만 아니라 안정성을 모두 확보하기 위한 기술 개발이 진행되고 있다.In addition, in order for batteries to be applied to special industries such as electric vehicles, aviation, shipbuilding, national defense, and medicine, a much higher level of reliability and stability is required than batteries used in everyday life, and as stability issues with lithium secondary batteries continue to be raised. Accordingly, technology development is underway to ensure not only battery performance but also stability.

현재 배터리의 안정성과 관련되어 개발되고 있는 주된 기술 중 하나는, 액체 전해질 또는 겔 전해질을 사용하는 기존 이차전지에 존재하는 폭발 및 화재 위험성을 감소시키기 위해, 액체 전해질 또는 겔 전해질을 고체 전해질로 대체하는 전고체 전지에 관한 기술이다.One of the main technologies currently being developed related to battery stability is replacing liquid electrolyte or gel electrolyte with solid electrolyte to reduce the risk of explosion and fire that exists in existing secondary batteries using liquid electrolyte or gel electrolyte. This is a technology related to all-solid-state batteries.

그러나 전고체 전지는 이온의 이동 속도가 낮아 전지의 출력이 낮고, 전해질과 양극 및 음극이 맞닿은 계면의 저항이 높아 수명도 기존 전지에 비해 열위한 단점이 있으며, 충방전시 음극재 표면에 덴드라이트가 생성되는 문제점이 존재한다.However, all-solid-state batteries have the disadvantages of low battery output due to low ion movement speed, high resistance at the interface between the electrolyte and the anode and cathode, and lower lifespan compared to conventional batteries. Dendrites form the surface of the cathode material during charging and discharging. There is a problem where .

따라서, 전지의 안정성 및 성능을 동시 확보할 수 있는 새로운 전해질에 대한 기술이 연구될 필요가 있다.Therefore, there is a need to research new electrolyte technologies that can simultaneously secure battery stability and performance.

전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above-mentioned background technology is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the disclosure of the present application, and cannot necessarily be said to be known technology disclosed to the general public before the present application.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 전지를 비롯한 에너지 저장장치의 성능 및 안정성을 동시 확보할 수 있는 난연성 겔 전해질을 제공하는 것이다. The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to provide a flame-retardant gel electrolyte that can simultaneously secure the performance and stability of energy storage devices, including batteries.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 측면은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 난연성 겔 전해질을 제공한다.One aspect of the present invention provides a flame-retardant gel electrolyte comprising a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, n, m 및 l은, 각각, 1 내지 1,000의 정수이고, A, B 및 C 중 하나 이상은, -OCO(CF2)xCF3 또는 -OCOR1(CF2)xCF3이고, A, B 및 C 중 -OCO(CF2)xCF3 또는 -OCOR1(CF2)xCF3가 아닌 나머지는, -OH, -CN, -R2OH, -R2CN, -OR2OH 또는 -OR2CN이고, 상기 R1은, 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기이고, 상기 x는, 1 내지 10의 정수이고, 상기 R2는, 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기이다.In Formula 1, n, m and l are each integers from 1 to 1,000, and at least one of A, B and C is -OCO(CF 2 ) x CF 3 or -OCOR 1 (CF 2 ) x CF 3 , and among A, B and C -OCO(CF 2 ) x CF 3 or -OCOR 1 ( CF 2 ) _ _ _ It is a substituted C 1-10 alkyl group, x is an integer of 1 to 10, and R 2 is a substituted or unsubstituted C 1-10 alkyl group.

일 실시형태에 따르면, 상기 A는, -OH, -R2OH 또는 -OR2OH이고, 상기 B는, -CN, -R2CN 또는 -OR2CN이고, 상기 C는, -OCO(CF2)xCF3 또는 -OCOR1(CF2)xCF3인 것일 수 있다.According to one embodiment, A is -OH, -R 2 OH or -OR 2 OH, B is -CN, -R 2 CN or -OR 2 CN, and C is -OCO (CF 2 ) x CF 3 or -OCOR 1 (CF 2 ) x CF 3 .

일 실시형태에 따르면, 상기 C는, -OCO(CH2)y(CF2)xCF3이고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 하기 반응식 1과 같이, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 반응시켜 제조되는 것일 수 있다.According to one embodiment, C is -OCO(CH 2 ) y (CF 2 ) x CF 3 , and the compound represented by Formula 1 is a compound represented by Formula 2 as shown in Scheme 1 below. It may be manufactured by reacting with a compound represented by Formula 3.

[반응식 1][Scheme 1]

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112021064323971-pat00003
Figure 112021064323971-pat00003

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112021064323971-pat00004
Figure 112021064323971-pat00004

상기 n, m 및 l은, 각각, 1 내지 1,000의 정수이고, 상기 A 및 B는, 각각, OH, -CN, -R2OH, -R2CN, -OR2OH 또는 -OR2CN이고, 상기 R2는, 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기이고, 상기 x는, 1 내지 10의 정수이고, 상기 y는, 0 내지 10의 정수이다.n, m and l are each integers from 1 to 1,000, and A and B are each OH, -CN, -R 2 OH, -R 2 CN, -OR 2 OH or -OR 2 CN, and , R 2 is a substituted or unsubstituted C 1-10 alkyl group, x is an integer of 1 to 10, and y is an integer of 0 to 10.

일 실시형태에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 : 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 몰비는, 1 : 0.5 내지 1 : 2 인 것일 수 있다.According to one embodiment, the molar ratio of the compound represented by Formula 2 to the compound represented by Formula 3 may be 1:0.5 to 1:2.

일 실시형태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 전해액 내에서 서로 가교하는 가교반응을 통해 겔화되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the compound represented by Formula 1 may be gelled through a cross-linking reaction in which they cross-link each other in an electrolyte solution.

일 실시형태에 따르면, 상기 가교반응은, 40 ℃ 내지 80 ℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the crosslinking reaction may be performed at a temperature of 40°C to 80°C.

일 실시형태에 따르면, 상기 전해액 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 2 중량부 내지 5 중량부로 포함되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the compound represented by Formula 1 may be included in an amount of 2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrolyte solution.

일 실시형태에 따르면, 상기 전해액은, 리튬염 및 유기 용매를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the electrolyte solution may include a lithium salt and an organic solvent.

일 실시형태에 따르면, 상기 리튬염은, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiFSI, LiTFSI, LiSO3CF3, LiBOB, LiFOB, LiDFBP, LiTFOP, LiPO2F2, LiCl, LiBr, LiI, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, LiSCN 및 LiC(CF3SO2)3으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 리튬염의 농도는, 상기 전해액 중 0.5 M 내지 3 M인 것일 수 있다.According to one embodiment, the lithium salt is LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiFSI, LiTFSI, LiSO 3 CF 3 , LiBOB, LiFOB, LiDFBP, LiTFOP, LiPO 2 F 2 , LiCl, LiBr, LiI, LiB 10 Cl 10 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, LiSCN, and LiC(CF 3 SO 2 ) 3 selected from the group consisting of It contains one or more, and the concentration of the lithium salt may be 0.5 M to 3 M in the electrolyte solution.

일 실시형태에 따르면, 상기 유기 용매는, 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보 네이트(diethyl carbonate, DEC), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonte, DPC), 메틸프로필 카보네이트 (methylpropyl carbonate, MPC), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonte, EPC), 에틸메틸 카보네이트 (ethylmethyl carbonate, EMC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonte, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonte, PC) 및 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate, BC)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the organic solvent is dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), and methylpropyl carbonate (MPC). , ethylpropyl carbonate (EPC), ethylmethyl carbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC). It may include one or more selected from the group.

일 실시형태에 따르면, 상기 난연성 겔 전해질은, 전지 내부에서 겔화되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the flame-retardant gel electrolyte may be gelled inside the battery.

일 실시형태에 따르면, 상기 난연성 겔 전해질은, 리튬 이차 전지 음극 표면에 고체 전해질 중간상(SEI) 층을 형성시키는 것이고, 상기 고체 전해질 중간상(SEI)층은, LiF를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the flame-retardant gel electrolyte forms a solid electrolyte intermediate (SEI) layer on the surface of the negative electrode of a lithium secondary battery, and the solid electrolyte intermediate (SEI) layer may include LiF.

본 발명의 다른 측면은, 양극; 흑연, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn) 및 안티몬(Sb)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 음극; 및 제1항의 난연성 겔 전해질;을 포함하는, 리튬 이차 전지를 제공한다.Another aspect of the present invention is an anode; A cathode containing at least one selected from the group consisting of graphite, silicon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), and antimony (Sb); And it provides a lithium secondary battery comprising the flame-retardant gel electrolyte of claim 1.

일 실시형태에 따르면, 상기 리튬 이차 전지는, 하기 수학식으로 계산되는 용량 유지율이 85 % 이상인 것일 수 있다.According to one embodiment, the lithium secondary battery may have a capacity retention rate of 85% or more calculated by the following equation.

[수학식][Equation]

용량유지율(%) = [600th 사이클 방전 용량 / 1st 사이클 방전 용량] × 100.Capacity maintenance rate (%) = [600 th cycle discharge capacity / 1 st cycle discharge capacity] × 100.

본 발명의 또 다른 측면은, 상기 난연성 겔 전해질을 포함하는, 에너지 저장장치를 제공한다.Another aspect of the present invention provides an energy storage device comprising the flame-retardant gel electrolyte.

본 발명에 따른 난연성 겔 전해질은, 불에 타지 않는 특성을 가져 이를 적용하는 에너지 저장 장치의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있으며, 전지 내부에서 현장 겔화 가능한 장점이 있다. 또한, 기존의 액체 전해질과 비교하여 리튬 이차전지의 수명 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The flame-retardant gel electrolyte according to the present invention has the effect of ensuring the stability of the energy storage device to which it is applied by having characteristics that do not burn, and has the advantage of being able to be gelled in situ inside the battery. Additionally, it has the effect of improving the lifespan characteristics of lithium secondary batteries compared to existing liquid electrolytes.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는, 난연성 겔 전해질을 포함함으로써, 폭발 및 화재 위험성이 없고, 음극 상에 SEI 층을 형성시켜 전해질과의 부반응을 억제하고 음극의 열화를 방지함으로써 수명 특성이 향상된 효과가 있다.The lithium secondary battery according to the present invention contains a flame-retardant gel electrolyte, so there is no risk of explosion or fire, and the lifespan characteristics are improved by forming an SEI layer on the negative electrode to suppress side reactions with the electrolyte and prevent deterioration of the negative electrode. there is.

본 발명에 따른 에너지 저장장치는, 난연성 겔 전해질을 포함함으로써, 안정성 및 성능이 동시 확보될 수 있는 효과가 있다.The energy storage device according to the present invention has the effect of ensuring both stability and performance by including a flame-retardant gel electrolyte.

도 1은, 실시예 1의 겔 전해질과 종래 PVA-CN 겔 전해질의 난연성 테스트 결과를 보여주는 사진이다.
도 2는, 실시예 1의 겔 전해질을 사용한 리튬 이차전지 및 액체 전해질을 사용한 리튬 이차전지의 충방전에 따른 비용량(mAhg-1) 및 전압(V)을 도시한 그래프이다.
도 3은, 실시예 1의 겔 전해질을 사용한 리튬 이차전지 및 액체 전해질을 사용한 리튬 이차전지의 충방전 사이클에 따른 비용량(mAhg-1) 및 쿨롱 효율(%)을 도시한 그래프이다.
Figure 1 is a photograph showing the flame retardancy test results of the gel electrolyte of Example 1 and the conventional PVA-CN gel electrolyte.
Figure 2 is a graph showing the specific capacity (mAhg -1 ) and voltage (V) according to charging and discharging of the lithium secondary battery using the gel electrolyte of Example 1 and the lithium secondary battery using the liquid electrolyte.
Figure 3 is a graph showing the specific capacity (mAhg -1 ) and coulombic efficiency (%) according to charge and discharge cycle of the lithium secondary battery using the gel electrolyte of Example 1 and the lithium secondary battery using the liquid electrolyte.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings. However, various changes can be made to the embodiments, so the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents, or substitutes for the embodiments are included in the scope of rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are for descriptive purposes only and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 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 otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the embodiments belong. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, when describing with reference to the accompanying drawings, identical components will be assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the embodiments, the detailed descriptions are omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Additionally, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected," "coupled," or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there is no need for another component between each component. It should be understood that may be “connected,” “combined,” or “connected.”

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, the description given in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed description will be omitted to the extent of overlap.

본 발명의 일 측면은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 난연성 겔 전해질을 제공한다.One aspect of the present invention provides a flame-retardant gel electrolyte comprising a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, n, m 및 l은, 각각, 1 내지 1,000의 정수이고, A, B 및 C 중 하나 이상은, -OCO(CF2)xCF3 또는 -OCOR1(CF2)xCF3이고, A, B 및 C 중 -OCO(CF2)xCF3 또는 -OCOR1(CF2)xCF3가 아닌 나머지는, -OH, -CN, -R2OH, -R2CN, -OR2OH 또는 -OR2CN이고, 상기 R1은, 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기이고, 상기 x는, 1 내지 10의 정수이고, 상기 R2는, 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기이다.In Formula 1, n, m and l are each integers from 1 to 1,000, and at least one of A, B and C is -OCO(CF 2 ) x CF 3 or -OCOR 1 (CF 2 ) x CF 3 , and among A, B and C -OCO(CF 2 ) x CF 3 or -OCOR 1 ( CF 2 ) _ _ _ It is a substituted C 1-10 alkyl group, x is an integer of 1 to 10, and R 2 is a substituted or unsubstituted C 1-10 alkyl group.

본 발명에 따른 난연성 겔 전해질은, 퍼플루오로알킬레이트기가 도입된 고분자를 포함함으로써, 난연성이 향상된 특징이 있다. The flame-retardant gel electrolyte according to the present invention has improved flame retardancy by including a polymer into which a perfluoroalkylate group is introduced.

상기 n, m 및 l은, 각각, 상기 화합물의 수평균 분자량에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 n, m 및 l은, 각각, 2 이상; 10 이상; 20 이상; 30 이상; 50 이상; 또는 100 이상; 200 이상; 300 이상; 500 이상; 또는 800 이상의 정수일 수 있다. The n, m, and l may each be selected depending on the number average molecular weight of the compound. For example, n, m, and l are each 2 or more; over 10; 20 or more; 30 or more; over 50; or 100 or more; 200 or more; 300 or more; 500 or more; Or it may be an integer greater than 800.

일 실시형태에 따르면, 상기 A는, -OH, -R2OH 또는 -OR2OH이고, 상기 B는, -CN, -R2CN 또는 -OR2CN이고, 상기 C는, -OCO(CF2)xCF3 또는 -OCOR1(CF2)xCF3인 것일 수 있다.According to one embodiment, A is -OH, -R 2 OH or -OR 2 OH, B is -CN, -R 2 CN or -OR 2 CN, and C is -OCO (CF 2 ) x CF 3 or -OCOR 1 (CF 2 ) x CF 3 .

이 때, 상기 n, m 및 l은, 각각, 상기 화합물의 수평균 분자량에 따라 선택될 수 있다. 바람직하게는, 상기 n은, 10 내지 50의 정수일 수 있고, 상기 m은, 800 내지 900의 정수일 수 있으며, 상기 l은, 550 내지 590의 정수일 수 있다.At this time, n, m, and l may each be selected according to the number average molecular weight of the compound. Preferably, n may be an integer of 10 to 50, m may be an integer of 800 to 900, and l may be an integer of 550 to 590.

상기 n의 범위는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 친수성을 가지고 겔 전해질 내부의 수소 결합을 형성하도록 하기 위한 범위일 수 있고, 상기 m의 범위는, 각 고분자 사슬의 가교가 최적화될 수 있는 범위일 수 있다. 또한, 상기 l의 범위는, 겔 전해질의 난연성을 확보하고, 리튬 이차 전지 음극 표면에 SEI 층을 효과적으로 형성시킬 수 있는 범위일 수 있다.The range of n may be a range so that the compound represented by Formula 1 has hydrophilicity and forms hydrogen bonds inside the gel electrolyte, and the range of m may be a range in which crosslinking of each polymer chain can be optimized. It can be. In addition, the range of l may be a range that can secure the flame retardancy of the gel electrolyte and effectively form an SEI layer on the surface of the negative electrode of a lithium secondary battery.

따라서, 상기 n, m 및 l이, 각각, 상기 범위를 벗어날 경우, 겔화가 어렵거나 용해도 문제가 발생할 수 있고, 난연성 및 수명 특성 향상이 미미하게 나타날 수 있다.Therefore, when n, m, and l are outside the above range, gelation may be difficult or solubility problems may occur, and flame retardancy and lifespan characteristics may be slightly improved.

일 실시형태에 따르면, 상기 A는 -OH이고, 상기 B는 -OCH2CH2CN이고, 상기 C는 -OCOCF2CF2CF3인 것일 수 있다. 이 때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 하기의 화학구조로 표시될 수 있다.According to one embodiment, A may be -OH, B may be -OCH 2 CH 2 CN, and C may be -OCOCF 2 CF 2 CF 3 . At this time, the compound represented by Formula 1 may be represented by the following chemical structure.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure 112021064323971-pat00006
Figure 112021064323971-pat00006

일 실시형태에 따르면, 상기 난연성 겔 전해질은, 불이 붙은 후, 0.5초 이내에 소화(消火)되는 것일 수 있다. According to one embodiment, the flame retardant gel electrolyte may be extinguished within 0.5 seconds after being ignited.

상기 난연성 겔 전해질은, 불이 붙게 되더라도 불이 유지되지 않고, 0.5 초 이내, 바람직하게는 0.1초 이내, 더욱 바람직하게는 0.01초 이내에 소화될 수 있는 특징이 있다.The flame-retardant gel electrolyte has the characteristic that even if it catches fire, the fire does not remain and can be extinguished within 0.5 seconds, preferably within 0.1 second, and more preferably within 0.01 second.

일 실시형태에 따르면, 상기 C는, -OCO(CH2)y(CF2)xCF3이고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 하기 반응식 1과 같이, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 반응시켜 제조되는 것일 수 있다.According to one embodiment, C is -OCO(CH 2 ) y (CF 2 ) x CF 3 , and the compound represented by Formula 1 is a compound represented by Formula 2 as shown in Scheme 1 below. It may be manufactured by reacting with a compound represented by Formula 3.

[반응식 1][Scheme 1]

[화학식 2][Formula 2]

[화학식 3][Formula 3]

상기 n, m 및 l은, 각각, 1 내지 1,000의 정수이고, 상기 A 및 B는, 각각, OH, -CN, -R2OH, -R2CN, -OR2OH 또는 -OR2CN이고, 상기 R2는, 치환 또는 비치환된 C1-10의 알킬기이고, 상기 x는, 1 내지 10의 정수이고, 상기 y는, 0 내지 10의 정수이다.n, m and l are each integers from 1 to 1,000, and A and B are each OH, -CN, -R 2 OH, -R 2 CN, -OR 2 OH or -OR 2 CN, and , R 2 is a substituted or unsubstituted C 1-10 alkyl group, x is an integer of 1 to 10, and y is an integer of 0 to 10.

바람직하게는, 상기 n은, 10 내지 50의 정수일 수 있고, 상기 m은, 800 내지 900의 정수일 수 있으며, 상기 l은, 550 내지 590의 정수일 수 있다.Preferably, n may be an integer of 10 to 50, m may be an integer of 800 to 900, and l may be an integer of 550 to 590.

상기 x는 1 내지 10의 정수일 수 있는데, 이는 겔 전해질의 난연성 및 이를 적용한 리튬 이차전지의 성능을 최적화하기 위한 범위일 수 있다.The x may be an integer from 1 to 10, which may be a range for optimizing the flame retardancy of the gel electrolyte and the performance of a lithium secondary battery to which it is applied.

만일, 상기 x가 상기 범위 미만의 값일 경우, 난연성 향상 효과가 미미하게 나타날 수 있고, 상기 범위를 초과한 값일 경우, 전해질 내에 부반응이 증가하여 리튬 이차 전지의 성능을 저하시킬 수 있다.If x is below the above range, the flame retardancy improvement effect may be minimal, and if x is above the above range, side reactions may increase in the electrolyte, which may deteriorate the performance of the lithium secondary battery.

일 실시형태에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 : 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 몰비는, 1 : 0.5 내지 1 : 2 인 것일 수 있다.According to one embodiment, the molar ratio of the compound represented by Formula 2 to the compound represented by Formula 3 may be 1:0.5 to 1:2.

상기 화학식 2로 표시되는 화합물 : 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 몰비는, 바람직하게는 1 : 0.8 내지 1 : 2 또는 1 : 1 내지 1 : 2인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 1 : 1.2 내지 1 : 2 인 것일 수 있으며, 더욱 더 바람직하게는, 1 : 1.5 내지 1 : 2인 것일 수 있다.The molar ratio of the compound represented by Formula 2 to the compound represented by Formula 3 may preferably be 1:0.8 to 1:2 or 1:1 to 1:2, and more preferably 1:1.2 to 1:2. It may be 1:2, and more preferably, it may be 1:1.5 to 1:2.

만일, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 비율이 1인 경우를 기준으로, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 비율이 상기 범위 미만일 경우, 상기 난연성 겔 전해질이 적용된 전지의 수명 특성이 저하될 수 있고, 난연성 향상 효과가 저하되어 난연성이 일반 겔 전해질과 다르지 않은 문제점이 발생할 수 있다.If the ratio of the compound represented by Formula 3 is less than the above range based on the case where the ratio of the compound represented by Formula 2 is 1, the lifespan characteristics of the battery to which the flame retardant gel electrolyte is applied may decrease, The effect of improving flame retardancy may be reduced, which may cause a problem in that the flame retardancy is no different from that of a general gel electrolyte.

일례로, 상기 난연성 겔 전해질이 적용된 리튬 이차전지의 음극 계면에 고체 전해질 중간상 층이 충분히 형성되지 않아 음극 계면 안정성이 저하될 수 있고, 전해질과의 부반응이 발생할 수 있으며, 음극으로의 리튬 이온의 삽입 정도가 저하될 수 있다.For example, the solid electrolyte intermediate phase layer is not sufficiently formed at the negative electrode interface of the lithium secondary battery to which the flame-retardant gel electrolyte is applied, so the stability of the negative electrode interface may be reduced, side reactions with the electrolyte may occur, and insertion of lithium ions into the negative electrode may occur. The degree may decrease.

반면, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 비율이 1인 경우를 기준으로, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 비율이 상기 범위를 초과할 경우, 합성 과정에서의 불순물이 많아지는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 난연성 겔 전해질의 겔화가 어려울 수 있으며, 플루오린의 함량이 상대적으로 증가함에 따라 전해질 내의 부반응이 오히려 증가하여 용량 유지율이 현저하게 낮아질 수 있다.On the other hand, based on the case where the ratio of the compound represented by Formula 2 is 1, if the ratio of the compound represented by Formula 3 exceeds the above range, a problem may occur in which impurities increase during the synthesis process, It may be difficult to gel the flame-retardant gel electrolyte, and as the fluorine content relatively increases, side reactions in the electrolyte may increase, thereby significantly lowering the capacity retention rate.

즉, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 내 포함된 플루오린(F)의 함량은, 겔 전해질을 적용한 리튬 이차전지 또는 에너지 저장장치의 난연성 및 전지 성능을 결정하는 핵심 요소일 수 있다.In other words, the content of fluorine (F) contained in the compound represented by Formula 3 may be a key factor in determining the flame retardancy and battery performance of a lithium secondary battery or energy storage device using a gel electrolyte.

일 실시형태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 전해액 내에서 서로 가교하는 가교반응을 통해 겔화되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the compound represented by Formula 1 may be gelled through a cross-linking reaction in which they cross-link each other in an electrolyte solution.

즉, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 별도의 가교제를 첨가하지 않아도 전해액 내에 리튬 염에 의해 개시 반응이 진행되고, 서로 가교 반응하여 겔화될 수 있다. 따라서, 전지 내 전해액에 첨가 후 현장 겔화될 수 있는 장점이 있다.That is, the compounds represented by Formula 1 can be initiated by a lithium salt in the electrolyte solution without adding a separate cross-linking agent, and can be gelled by cross-linking each other. Therefore, there is an advantage that it can be gelled in situ after addition to the electrolyte in the battery.

일 실시형태에 따르면, 상기 가교반응은, 40 ℃ 내지 80 ℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 가교반응은, 50 ℃ 내지 70 ℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the crosslinking reaction may be performed at a temperature of 40°C to 80°C. Preferably, the crosslinking reaction may be performed at a temperature of 50°C to 70°C.

만일, 상기 가교반응 시 온도가 상기 범위 미만일 경우, 가교반응이 충분히 진행되지 않거나 가교반응 속도가 느려질 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 고온 공정이 요구됨에 따라 전지 내 현장 겔화가 어렵거나 전지의 성능 저하가 발생될 수 있다. If the temperature during the crosslinking reaction is below the above range, the crosslinking reaction may not proceed sufficiently or the crosslinking reaction speed may be slow, and if it exceeds the above range, in situ gelation within the battery may be difficult or the performance of the battery may be impaired as a high temperature process is required. Deterioration may occur.

일 실시형태에 따르면, 상기 전해액 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 2 중량부 내지 5 중량부로 포함되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the compound represented by Formula 1 may be included in an amount of 2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrolyte solution.

만일, 상기 전해액의 중량을 기준으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 상기 범위 미만일 경우 가교반응을 통한 겔화가 어렵거나 겔화를 통해 얻을 수 있는 난연성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 이온 전도도가 급격히 떨어지고 수명특성이 감소하는 등의 전지 성능에 문제점이 발생할 수 있다.If, based on the weight of the electrolyte solution, the content of the compound represented by Formula 1 is less than the above range, gelation through crosslinking reaction may be difficult or the flame retardancy obtained through gelation may be reduced, and if the content is less than the above range, If it exceeds , problems may occur in battery performance, such as a sharp drop in ionic conductivity and reduced lifespan characteristics.

일 실시형태에 따르면, 상기 전해액은, 리튬염 및 유기 용매를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the electrolyte solution may include a lithium salt and an organic solvent.

일 실시형태에 따르면, 상기 리튬염은, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiFSI, LiTFSI, LiSO3CF3, LiBOB, LiFOB, LiDFBP, LiTFOP, LiPO2F2, LiCl, LiBr, LiI, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, LiSCN 및 LiC(CF3SO2)3으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 리튬염의 농도는, 상기 전해액 중 0.5 M 내지 3 M인 것일 수 있다.According to one embodiment, the lithium salt is LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiFSI, LiTFSI, LiSO 3 CF 3 , LiBOB, LiFOB, LiDFBP, LiTFOP, LiPO 2 F 2 , LiCl, LiBr, LiI, LiB 10 Cl 10 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, LiSCN, and LiC(CF 3 SO 2 ) 3 selected from the group consisting of It contains one or more, and the concentration of the lithium salt may be 0.5 M to 3 M in the electrolyte solution.

상기 리튬염의 농도는, 바람직하게는, 상기 전해액 중 0.8 M 내지 1.5 M인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 전해액 중 0.8 M 내지 1.2 M인 것일 수 있다.The concentration of the lithium salt may preferably be 0.8 M to 1.5 M in the electrolyte solution, and more preferably 0.8 M to 1.2 M in the electrolyte solution.

만일, 상기 리튬염의 농도가 상기 범위 미만일 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 가교반응이 충분히 진행되지 않아 겔화되지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 겔 전해질의 난연성이 저하될 수 있다.If the concentration of the lithium salt is less than the above range, the crosslinking reaction of the compound represented by Formula 1 does not proceed sufficiently, which may cause a problem of gelation, and the flame retardancy of the gel electrolyte may decrease.

반면, 상기 리튬염의 농도가 상기 범위를 초과할 경우, 높은 점도로 인해 이온 전도도가 감소하고 전지의 수명 특성이 감소하는 등의 문제점이 발행할 수 있다.On the other hand, if the concentration of the lithium salt exceeds the above range, problems such as reduced ionic conductivity and reduced battery life characteristics may occur due to high viscosity.

일 실시형태에 따르면, 상기 유기 용매는, 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보 네이트(diethyl carbonate, DEC), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonte, DPC), 메틸프로필 카보네이트 (methylpropyl carbonate, MPC), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonte, EPC), 에틸메틸 카보네이트 (ethylmethyl carbonate, EMC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonte, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonte, PC) 및 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate, BC)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the organic solvent is dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), and methylpropyl carbonate (MPC). , ethylpropyl carbonate (EPC), ethylmethyl carbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC). It may include one or more selected from the group.

일 실시형태에 따르면, 상기 유기 용매는, 2 종류 이상의 카보네이트계 용매를 포함하는 것일 수 있으며, 카보네이트계 용매는 전기화학적 안정성, 내산화성, 내환원성이 우수하여 전지의 충방전 과정에서 분해가 최소화될 수 있는 장점이 있다.According to one embodiment, the organic solvent may include two or more types of carbonate-based solvents, and the carbonate-based solvent has excellent electrochemical stability, oxidation resistance, and reduction resistance, so that decomposition is minimized during the charging and discharging process of the battery. There are advantages to this.

일례로, 상기 유기 용매는, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonte, EC)를 포함하는 제1 용매 및 에틸메틸 카보네이트 (ethylmethyl carbonate, EMC)를 포함하는 제2 용매를 포함할 수 있다.For example, the organic solvent may include a first solvent containing ethylene carbonate (EC) and a second solvent containing ethylmethyl carbonate (EMC).

상기 제1 용매 및 상기 제2 용매의 부피비는, 1 : 1 내지 1 : 10인 것일 수 있고, 바람직하게는, 1 : 1 내지 1 : 5인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는, 1 : 2 내지 1 : 3인 것일 수 있다. The volume ratio of the first solvent and the second solvent may be 1:1 to 1:10, preferably 1:1 to 1:5, and more preferably 1:2 to 1:5. It may be 1:3.

일 실시형태에 따르면, 상기 난연성 겔 전해질은, 전지 내부에서 겔화되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the flame-retardant gel electrolyte may be gelled inside the battery.

즉, 전지 내부에서 현장 겔화될 수 있는 특징이 있으며, 이는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 리튬염이 포함된 전해액에 소량 첨가되어도 겔화의 개시가 가능하기 때문이다.In other words, it has the characteristic of being able to gel in situ inside the battery, and this is because gelation can be initiated even when a small amount of the compound represented by Chemical Formula 1 is added to an electrolyte solution containing a lithium salt.

일 실시형태에 따르면, 상기 난연성 겔 전해질은, 리튬 이차 전지 음극 표면에 고체 전해질 중간상(SEI) 층을 형성시키는 것이고, 상기 고체 전해질 중간상(SEI)층은, LiF를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the flame-retardant gel electrolyte forms a solid electrolyte intermediate (SEI) layer on the surface of the negative electrode of a lithium secondary battery, and the solid electrolyte intermediate (SEI) layer may include LiF.

상기 고체 전해질 중간상층은, 상기 난연성 겔 전해질에 포함된 플루오린(F)이 분해되면서 상기 음극 표면에 형성될 수 있으며, LiF 성분을 포함한다. 이는 음극과 전해질의 부반응을 막아주면 음극의 열화를 막아주어 궁극적으로 리튬 이차전지의 수명을 향상시키는 기능을 수행할 수 있다.The solid electrolyte intermediate layer may be formed on the surface of the cathode when fluorine (F) contained in the flame-retardant gel electrolyte is decomposed, and includes a LiF component. By preventing side reactions between the negative electrode and the electrolyte, this prevents deterioration of the negative electrode and ultimately improves the lifespan of the lithium secondary battery.

상기 LiF를 포함하는 중간상층은, 음극 계면에서 리튬 이온의 이동성을 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 리튬 이차 전지의 용량 유지율이 향상될 수 있다.The upper middle layer containing LiF can improve the mobility of lithium ions at the cathode interface, thereby improving the capacity retention rate of a lithium secondary battery.

본 발명의 다른 측면은, 양극; 흑연, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn) 및 안티몬(Sb)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 음극; 및 제1항의 난연성 겔 전해질;을 포함하는, 리튬 이차 전지를 제공한다.Another aspect of the present invention is an anode; A cathode containing at least one selected from the group consisting of graphite, silicon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), and antimony (Sb); And it provides a lithium secondary battery comprising the flame-retardant gel electrolyte of claim 1.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는, 난연성 겔 전해질을 포함함으로써, 폭발 및 화재 위험성이 없고, 음극 상에 SEI 층을 형성시켜 전해질과의 부반응을 억제하고 음극의 열화를 방지함으로써 수명 특성이 향상된 효과가 있다.The lithium secondary battery according to the present invention contains a flame-retardant gel electrolyte, so there is no risk of explosion or fire, and the lifespan characteristics are improved by forming an SEI layer on the negative electrode to suppress side reactions with the electrolyte and prevent deterioration of the negative electrode. there is.

일 실시형태에 따르면, 상기 리튬 이차 전지는, 하기 수학식으로 계산되는 용량 유지율이 85 % 이상인 것일 수 있다.According to one embodiment, the lithium secondary battery may have a capacity retention rate of 85% or more calculated by the following equation.

[수학식][Equation]

용량유지율(%) = [600th 사이클 방전 용량 / 1st 사이클 방전 용량] × 100.Capacity maintenance rate (%) = [600 th cycle discharge capacity / 1 st cycle discharge capacity] × 100.

즉, 본 발명에 따른 리튬 이차전지는 우수한 수명 특성을 나타내며, 특히, 종래 액체 전해질을 사용한 리튬 이차전지와 비교하여 수명 특성이 향상된 효과가 있다.That is, the lithium secondary battery according to the present invention exhibits excellent lifespan characteristics, and in particular, has improved lifespan characteristics compared to a lithium secondary battery using a conventional liquid electrolyte.

본 발명의 또 다른 측면은, 상기 난연성 겔 전해질을 포함하는, 에너지 저장장치를 제공한다.Another aspect of the present invention provides an energy storage device comprising the flame-retardant gel electrolyte.

상기 에너지 저장장치의 예로는, 리튬 이차전지, 커패시터(capacitor), 태양전지 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Examples of the energy storage device include, but are not limited to, lithium secondary batteries, capacitors, and solar cells.

상기 난연성 겔 전해질은, 전기화학소자 분야의 모든 장치에 적용될 수 있다. The flame-retardant gel electrolyte can be applied to all devices in the electrochemical device field.

이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples and comparative examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1> 겔 전해질의 제조<Example 1> Preparation of gel electrolyte

1. 고분자 화합물의 합성1. Synthesis of polymer compounds

250 ml 라운드플라스크에 PVA-CN (3 g, 0.01925 mol), DMF 87.5 ml를 넣고 교반시켜 주었다. 혼합 용액에 perfluorobutanoic acid(3,3 g, 0.0288 mol), DCC(5.94 g, 0.0288 mol)을 넣어준 후 라운드플라스크를 얼음물에 담궜다. DMAP(0.15 g, 0.0012 mol)를 DMF 12 ml에 녹인 후 라운드플라스크에 천천히 넣어주었다. 10분 후 얼음물을 제거하고 상온에서 67시간 반응 시켰다. 반응 종료 후 침전물을 필터하고 남은 고분자 용액은 증류수에 침전잡은 후 80도 베큠 오븐에서 고분자를 건조시켰다. PVA-CN (3 g, 0.01925 mol) and 87.5 ml of DMF were added to a 250 ml round flask and stirred. Perfluorobutanoic acid (3,3 g, 0.0288 mol) and DCC (5.94 g, 0.0288 mol) were added to the mixed solution, and the round flask was immersed in ice water. DMAP (0.15 g, 0.0012 mol) was dissolved in 12 ml of DMF and then slowly added to the round flask. After 10 minutes, the ice water was removed and reacted at room temperature for 67 hours. After the reaction was completed, the precipitate was filtered, the remaining polymer solution was precipitated in distilled water, and the polymer was dried in a vacuum oven at 80 degrees.

고분자 화합물 합성 과정을 반응식 2에 나타내었다.The polymer compound synthesis process is shown in Scheme 2.

[반응식 2] [Scheme 2]

2. 겔 전해질 제조2. Gel electrolyte preparation

다음으로, 합성된 고분자 0.03 g을 전해액(1 M LiPF6 in EC/EMC(3/7)) 1.47g 에 녹인 다음, 60 ℃의 온도에서 가교 반응을 진행시켜 겔화된 전해질을 얻었다.Next, 0.03 g of the synthesized polymer was dissolved in 1.47 g of electrolyte solution (1 M LiPF 6 in EC/EMC (3/7)), and then a crosslinking reaction was performed at a temperature of 60 °C to obtain a gelled electrolyte.

고분자 합성 시 반응 화합물의 몰비를 표 1에 나타내었다.The molar ratio of reaction compounds during polymer synthesis is shown in Table 1.

반응 화합물2
(n= 10 ~ 50, m= 800 ~ 900)
Reactive Compound 2
(n= 10 ~ 50, m = 800 ~ 900)
반응 화합물3Reactive Compound 3
실시예 1Example 1 1One 1.51.5

<실험예 1> 난연성 테스트<Experimental Example 1> Flame retardancy test

실시예를 통해 제조된 겔 전해질의 난연성을 확인하기 위해, 실시예 1의 겔 전해질과 종래 사용되던 PVA-CN 겔 전해질에 불을 붙인 후 불에 타는지 여부를 관찰하였다.In order to confirm the flame retardancy of the gel electrolyte prepared in Example 1, the gel electrolyte of Example 1 and the conventionally used PVA-CN gel electrolyte were ignited and observed to see whether they burned.

도 1은, 실시예 1의 겔 전해질과 종래 PVA-CN 겔 전해질의 난연성 테스트 결과를 보여주는 사진이다.Figure 1 is a photograph showing the flame retardancy test results of the gel electrolyte of Example 1 and the conventional PVA-CN gel electrolyte.

도 1을 참조하여 보면, PVA-CN 겔 전해질의 경우 불을 붙인 후 5초 이후에도 여전히 불에 타고 있는 것이 확인되는 반면, 본 발명에 따른 겔 전해질의 경우 0.5 초 이내에 불이 꺼져 불에 타지 않는 성질을 가지고 있음을 확인할 수 있다.Referring to Figure 1, in the case of the PVA-CN gel electrolyte, it is confirmed that it is still burning even 5 seconds after ignition, whereas in the case of the gel electrolyte according to the present invention, the fire goes out within 0.5 seconds and does not burn. You can confirm that you have .

<실험예 2> 난연성 겔 전해질을 사용한 리튬 이차전지의 성능 평가<Experimental Example 2> Performance evaluation of lithium secondary battery using flame-retardant gel electrolyte

실시예 1 의 겔 전해질을 사용한 NCM622/Gr full cell 구성의 리튬 이차전지와 종래 액체 전해질(1 M LiPF6 in EC/EMC(3/7))을 사용한 NCM622/Gr full cell 구성의 리튬 이차전지의 성능을 비교 분석하기 위해 코인형 전지의 충방전 실험을 진행하였다.Performance of the lithium secondary battery with NCM622/Gr full cell configuration using the gel electrolyte of Example 1 and the lithium secondary battery with NCM622/Gr full cell configuration using conventional liquid electrolyte (1 M LiPF6 in EC/EMC (3/7)) To compare and analyze, a charging and discharging experiment of a coin-type battery was conducted.

여기서, NCM622 전극은 NCM622 : PVdF : Super P = 94 : 3 : 3 의 질량비로 2.5mAh/cm2 급으로 제조 되었다. 또한, Gr 전극은 Gr : SBR-CMC : Super P = 94 : 3 : 3 의 질량비로 제조 되었다. Here, the NCM622 electrode was manufactured as a 2.5 mAh/cm 2 grade with a mass ratio of NCM622 : PVdF : Super P = 94 : 3 : 3. Additionally, the Gr electrode was manufactured with a mass ratio of Gr:SBR-CMC:Super P = 94:3:3.

비교예로, 액체 상태의 전해질로 코인형 전지를 만들고 0.1 C-rate의 화성 단계를 거치고 겔화를 마친 후 충방전 실험을 진행하였다. As a comparative example, a coin-type battery was made with a liquid electrolyte, went through a chemical conversion step of 0.1 C-rate, gelled, and then charged and discharged.

이 때, 구동 전압 범위 3 - 4.2 V, 충방전 율속 1C-rate ( 165 mA/g ), 구동 온도를 25 ℃로 하여 전지의 성능을 비교하였다.At this time, the performance of the batteries was compared with a driving voltage range of 3 - 4.2 V, a charge/discharge rate of 1C-rate (165 mA/g), and a driving temperature of 25°C.

도 2는, 실시예 1의 겔 전해질을 사용한 리튬 이차전지 및 액체 전해질을 사용한 리튬 이차전지의 충방전에 따른 비용량(mAhg-1) 및 전압(V)을 도시한 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the specific capacity (mAhg -1 ) and voltage (V) according to charging and discharging of the lithium secondary battery using the gel electrolyte of Example 1 and the lithium secondary battery using the liquid electrolyte.

도 2a는, 액제 전해질을 사용한 리튬 이차전지의 충방전에 따른 비용량(mAhg-1) 및 전압(V)을 도시한 그래프이고, 도 2b는, 실시예 1의 겔 전해질을 사용한 리튬 이차전지 충방전에 따른 비용량(mAhg-1) 및 전압(V)을 도시한 그래프이다.Figure 2a is a graph showing the specific capacity (mAhg -1 ) and voltage (V) according to charging and discharging of a lithium secondary battery using a liquid electrolyte, and Figure 2b is a graph showing the charging of a lithium secondary battery using the gel electrolyte of Example 1. This is a graph showing the specific capacity (mAhg -1 ) and voltage (V) according to discharge.

도 3은, 실시예 1의 겔 전해질을 사용한 리튬 이차전지 및 액체 전해질을 사용한 리튬 이차전지의 충방전 사이클에 따른 비용량(mAhg-1) 및 쿨롱 효율(%)을 도시한 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the specific capacity (mAhg -1 ) and coulombic efficiency (%) according to charge and discharge cycle of the lithium secondary battery using the gel electrolyte of Example 1 and the lithium secondary battery using the liquid electrolyte.

도 2 및 도 3을 참조하면, 액체 전해질을 사용한 리튬 이차전지는 600회 사이클 후 용량 유지율이 80.4 %인 반면, 본 발명에 따른 실시예 1의 겔 전해질을 사용한 경우 600회 사이클 후 85.5 %의 용량 유지율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. Referring to Figures 2 and 3, the lithium secondary battery using a liquid electrolyte has a capacity retention rate of 80.4% after 600 cycles, while the capacity retention rate of 85.5% after 600 cycles when using the gel electrolyte of Example 1 according to the present invention You can see that it represents the retention rate.

이를 통해, 본 발명에 따른 겔 전해질은 기존의 액체 전해질을 사용한 경우와 비교하여 리튬 이차전지의 수명 특성을 향상시킴을 이해할 수 있다.Through this, it can be understood that the gel electrolyte according to the present invention improves the lifespan characteristics of a lithium secondary battery compared to the case of using a conventional liquid electrolyte.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with limited drawings as described above, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims also fall within the scope of the following claims.

Claims (15)

하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는,
난연성 겔 전해질:
[화학식 1]

상기 화학식 1에서, n, m 및 l은, 각각, 1 내지 1,000의 정수이고,
A, B 및 C 중 하나 이상은, -OCO(CF2)xCF3이고,
A, B 및 C 중 -OCO(CF2)xCF3가 아닌 나머지는, -OH, -CN, -R2OH, -R2CN, -OR2OH 또는 -OR2CN이고,
상기 x는, 1 내지 10의 정수이고,
상기 R2는, 비치환된 C1-10의 알킬기이다.
Containing a compound represented by Formula 1 below,
Flame retardant gel electrolyte:
[Formula 1]

In Formula 1, n, m, and l are each integers from 1 to 1,000,
One or more of A, B and C is -OCO(CF 2 ) x CF 3 ;
Among A, B and C, the remainder other than -OCO(CF 2 ) x CF 3 is -OH, -CN, -R 2 OH, -R 2 CN, -OR 2 OH or -OR 2 CN,
The x is an integer from 1 to 10,
Said R 2 is an unsubstituted C 1-10 alkyl group.
제1항에 있어서,
상기 A는, -OH, -R2OH 또는 -OR2OH이고,
상기 B는, -CN, -R2CN 또는 -OR2CN이고,
상기 C는, -OCO(CF2)xCF3인 것인,
난연성 겔 전해질.
According to paragraph 1,
The A is -OH, -R 2 OH or -OR 2 OH,
The B is -CN, -R 2 CN or -OR 2 CN,
The C is -OCO(CF 2 ) x CF 3 ,
Flame retardant gel electrolyte.
제1항에 있어서,
상기 C는, -OCO(CF2)xCF3이고,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은,
하기 반응식 1과 같이, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 반응시켜 제조되는 것인,
난연성 겔 전해질:
[반응식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 n, m 및 l은, 각각, 1 내지 1,000의 정수이고,
상기 A 및 B는, 각각, OH, -CN, -R2OH, -R2CN, -OR2OH 또는 -OR2CN이고,
상기 R2는, 비치환된 C1-10의 알킬기이고,
상기 x는, 1 내지 10의 정수이다.
According to paragraph 1,
The C is -OCO(CF 2 ) x CF 3 ,
The compound represented by Formula 1 is,
As shown in Scheme 1 below, it is prepared by reacting a compound represented by Formula 2 below with a compound represented by Formula 3 below,
Flame retardant gel electrolyte:
[Scheme 1]

[Formula 2]

[Formula 3]

The n, m and l are each integers from 1 to 1,000,
The A and B are each OH, -CN, -R 2 OH, -R 2 CN, -OR 2 OH or -OR 2 CN,
R 2 is an unsubstituted C 1-10 alkyl group,
The x is an integer from 1 to 10.
제3항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 화합물 : 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 몰비는,
1 : 0.5 내지 1 : 2 인 것인,
난연성 겔 전해질.
According to paragraph 3,
The molar ratio of the compound represented by Formula 2: the compound represented by Formula 3 is,
1:0.5 to 1:2,
Flame retardant gel electrolyte.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은,
전해액 내에서 서로 가교하는 가교반응을 통해 겔화되는 것인,
난연성 겔 전해질.
According to paragraph 1,
The compound represented by Formula 1 is,
It is gelled through a cross-linking reaction that cross-links each other in the electrolyte solution.
Flame retardant gel electrolyte.
제5항에 있어서,
상기 가교반응은,
40 ℃ 내지 80 ℃의 온도에서 수행되는 것인,
난연성 겔 전해질.
According to clause 5,
The crosslinking reaction is,
which is carried out at a temperature of 40 ℃ to 80 ℃,
Flame retardant gel electrolyte.
제5항에 있어서,
상기 전해액 100 중량부에 대하여,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 2 중량부 내지 5 중량부로 포함되는 것인,
난연성 겔 전해질.
According to clause 5,
For 100 parts by weight of the electrolyte,
The compound represented by Formula 1 is contained in an amount of 2 to 5 parts by weight,
Flame retardant gel electrolyte.
제5항에 있어서,
상기 전해액은,
리튬염 및 유기 용매를 포함하는 것인,
난연성 겔 전해질.
According to clause 5,
The electrolyte is,
Containing a lithium salt and an organic solvent,
Flame retardant gel electrolyte.
제8항에 있어서,
상기 리튬염은, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiFSI, LiTFSI, LiSO3CF3, LiBOB, LiFOB, LiDFBP, LiTFOP, LiPO2F2, LiCl, LiBr, LiI, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, LiSCN 및 LiC(CF3SO2)3으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고,
상기 리튬염의 농도는, 상기 전해액 중 0.5 M 내지 3 M인 것인,
난연성 겔 전해질.
According to clause 8,
The lithium salt is LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiFSI, LiTFSI, LiSO 3 CF 3 , LiBOB, LiFOB, LiDFBP, LiTFOP, LiPO 2 F 2 , LiCl, LiBr, LiI, LiB 10 Cl 10 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, LiSCN, and LiC(CF 3 SO 2 ) 3 and includes one or more selected from the group consisting of ,
The concentration of the lithium salt is 0.5 M to 3 M in the electrolyte solution,
Flame retardant gel electrolyte.
제8항에 있어서,
상기 유기 용매는,
디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보 네이트(diethyl carbonate, DEC), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonte, DPC), 메틸프로필 카보네이트 (methylpropyl carbonate, MPC), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonte, EPC), 에틸메틸 카보네이트 (ethylmethyl carbonate, EMC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonte, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonte, PC) 및 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate, BC)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
난연성 겔 전해질.
According to clause 8,
The organic solvent is,
Dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), Containing at least one selected from the group consisting of ethylmethyl carbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC). ,
Flame retardant gel electrolyte.
제1항에 있어서,
상기 난연성 겔 전해질은,
전지 내부에서 겔화되는 것인,
난연성 겔 전해질.
According to paragraph 1,
The flame retardant gel electrolyte is,
which gels inside the battery,
Flame retardant gel electrolyte.
제1항에 있어서,
상기 난연성 겔 전해질은,
리튬 이차 전지 음극 표면에 고체 전해질 중간상(SEI) 층을 형성시키는 것이고,
상기 고체 전해질 중간상(SEI)층은, LiF를 포함하는 것인,
난연성 겔 전해질.
According to paragraph 1,
The flame retardant gel electrolyte is,
Forming a solid electrolyte intermediate (SEI) layer on the surface of the negative electrode of a lithium secondary battery,
The solid electrolyte intermediate phase (SEI) layer includes LiF,
Flame retardant gel electrolyte.
양극;
흑연, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn) 및 안티몬(Sb)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 음극; 및
제1항의 난연성 겔 전해질;을 포함하는,
리튬 이차 전지.
anode;
A cathode containing at least one selected from the group consisting of graphite, silicon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), and antimony (Sb); and
Containing the flame retardant gel electrolyte of claim 1,
Lithium secondary battery.
제13항에 있어서,
하기 수학식으로 계산되는 용량 유지율이 85 % 이상인 것인,
리튬 이차 전지:
[수학식]
용량유지율(%) = [600th 사이클 방전 용량 / 1st 사이클 방전 용량] × 100.
According to clause 13,
The capacity maintenance rate calculated by the following equation is 85% or more,
Lithium secondary battery:
[Equation]
Capacity maintenance rate (%) = [600 th cycle discharge capacity / 1 st cycle discharge capacity] × 100.
제1항의 난연성 겔 전해질을 포함하는,
에너지 저장장치.
Comprising the flame retardant gel electrolyte of claim 1,
Energy storage device.
KR1020210072117A 2021-06-03 2021-06-03 Flame-retardant gel electrolyte and energy storage device including the same KR102615538B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210072117A KR102615538B1 (en) 2021-06-03 2021-06-03 Flame-retardant gel electrolyte and energy storage device including the same
PCT/KR2022/003093 WO2022255598A1 (en) 2021-06-03 2022-03-04 Flame-retardant gel electrolyte and energy storage system comprising same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210072117A KR102615538B1 (en) 2021-06-03 2021-06-03 Flame-retardant gel electrolyte and energy storage device including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220163679A KR20220163679A (en) 2022-12-12
KR102615538B1 true KR102615538B1 (en) 2023-12-20

Family

ID=84323369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210072117A KR102615538B1 (en) 2021-06-03 2021-06-03 Flame-retardant gel electrolyte and energy storage device including the same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102615538B1 (en)
WO (1) WO2022255598A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020119377A1 (en) 2000-06-16 2002-08-29 Yusuke Suzuki Gel electrolyte and nonaqueous electrolyte battery
JP2004349240A (en) 2002-12-25 2004-12-09 Daikin Ind Ltd Solid electrolyte composed of fluorine-containing polymer containing fluorine-containing ether chain
KR101884568B1 (en) 2017-06-02 2018-08-02 울산과학기술원 Polymer by thermal gelation with functional group for chelating transition metal ion

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101648465B1 (en) * 2015-02-17 2016-08-16 주식회사 제낙스 Gel polymer electrolyte, method for manufacturing the same, and electrochemical device including the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020119377A1 (en) 2000-06-16 2002-08-29 Yusuke Suzuki Gel electrolyte and nonaqueous electrolyte battery
JP2004349240A (en) 2002-12-25 2004-12-09 Daikin Ind Ltd Solid electrolyte composed of fluorine-containing polymer containing fluorine-containing ether chain
KR101884568B1 (en) 2017-06-02 2018-08-02 울산과학기술원 Polymer by thermal gelation with functional group for chelating transition metal ion

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220163679A (en) 2022-12-12
WO2022255598A1 (en) 2022-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100527827B1 (en) A non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery comprising the same
KR100536196B1 (en) A non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery comprising the same
KR101211127B1 (en) Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR20040006781A (en) A lithium secondary battery and a method for preparing the same
EP3972029A1 (en) Lithium secondary battery electrolyte, preparation method therefor and lithium secondary battery
KR20180126578A (en) Non-aqueous electrolyte of lithium ion battery and lithium ion battery using the same
CN113328138A (en) Electrolyte and lithium ion battery containing same
CN113066975B (en) Lithium ion battery
KR20100031019A (en) Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR100471970B1 (en) An electrolyte for a lithium ion battery and a lithium ion battery comprising the same
JP3986216B2 (en) Non-aqueous electrolyte and secondary battery using the same
CN114566712B (en) High-voltage lithium ion battery electrolyte containing lithium difluorophosphate, preparation method thereof and lithium ion battery
CN116525940A (en) Sodium ion battery electrolyte and sodium ion battery
CN114566709B (en) Electrolyte additive, non-aqueous electrolyte and lithium ion battery
KR102615538B1 (en) Flame-retardant gel electrolyte and energy storage device including the same
CN114843609A (en) Non-aqueous electrolyte and secondary battery thereof
KR100766930B1 (en) An electrolyte for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery comprising the same
CN111883833A (en) Lithium ion battery non-aqueous electrolyte and lithium ion battery comprising same
KR100471984B1 (en) A non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery comprising the same
KR102600045B1 (en) Electrolyte Solution for Secondary Battery and Secondary Battery Comprising the Same
CN115000520B (en) Electrolyte for lithium ion battery and lithium ion battery using same
CN113823836B (en) Electrolyte, lithium ion battery and electric device
KR20220018220A (en) Electrolyte solution for secondary battery and secondary battery comprising the same
KR20240084190A (en) Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
KR100750246B1 (en) Nonaqueous electrolyte comprising lactone derivatives for li-secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right