KR19980084841A - Polymer electrolyte composition comprising polyvinyl chloride / poly (methyl methacrylate) blend and method of manufacturing the same - Google Patents

Polymer electrolyte composition comprising polyvinyl chloride / poly (methyl methacrylate) blend and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR19980084841A
KR19980084841A KR1019970020746A KR19970020746A KR19980084841A KR 19980084841 A KR19980084841 A KR 19980084841A KR 1019970020746 A KR1019970020746 A KR 1019970020746A KR 19970020746 A KR19970020746 A KR 19970020746A KR 19980084841 A KR19980084841 A KR 19980084841A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer electrolyte
pvc
pmma
electrolyte composition
weight
Prior art date
Application number
KR1019970020746A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100230960B1 (en
Inventor
박정기
류희진
김희탁
Original Assignee
윤덕용
한국과학기술원
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 윤덕용, 한국과학기술원 filed Critical 윤덕용
Priority to KR1019970020746A priority Critical patent/KR100230960B1/en
Publication of KR19980084841A publication Critical patent/KR19980084841A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100230960B1 publication Critical patent/KR100230960B1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리비닐클로라이드/폴리(메틸메타크릴레이트)(PVC/PMMA) 블렌드, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 및 리튬염을 포함하는 고분자 전해질 조성물 및 전기 고분자 전해질 조성물을 간편하게 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, PVC/PMMA 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물은 PVC 90 내지 10중량% 및 PMMA 10 내지 90중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드 18.0 내지 45.0중량%, 에틸렌카보네이트 30.0 내지 45.0중량%, 프로필렌카보네이트 20.0 내지 32.0 및 리튬염 2.0 내지 7.0중량%를 포함한다. 본 발명의 고분자 전해질 조성물은 PVC 및 PMMA를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 및 리튬염을 혼합하고, 비극성 용매에 용해시켜 주형기에 주조하고 건조시켜 제조한다. 본 발명의 고분자 전해질 조성물은 기계적 물성과 이온전도도 뿐만 아니라 계면 접착성이 우수하며, 조성물의 구성성분을 혼합함으로써 간편하게 제조될 수 있고 범용성 고분자를 사용하므로 저렴하게 제조될 수 있다.The present invention relates to a polymer electrolyte composition comprising a polyvinyl chloride / poly (methyl methacrylate) (PVC / PMMA) blend, an ethylene carbonate, a propylene carbonate and a lithium salt, and a method for conveniently producing an electric polymer electrolyte composition. According to the present invention, the polymer electrolyte composition comprising a PVC / PMMA blend comprises 18.0 to 45.0 wt% of a PVC / PMMA blend containing 90 to 10 wt% of PVC and 10 to 90 wt% of PMMA, 30.0 to 45.0 wt% of ethylene carbonate, Propylene carbonate 20.0 to 32.0 and lithium salt 2.0 to 7.0% by weight. The polymer electrolyte composition of the present invention is prepared by mixing a PVC / PMMA blend of PVC and PMMA, ethylene carbonate, propylene carbonate, and lithium salt, dissolving the polymer in a non-polar solvent, casting it in a mold and drying it. The polymer electrolyte composition of the present invention has excellent mechanical properties and ionic conductivity as well as interfacial adhesion, and can be easily manufactured by mixing the components of the composition and can be manufactured at low cost by using a universal polymer.

Description

폴리비닐클로라이드/폴리(메틸메타크릴레이트) 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물 및 그의 제조방법Polymer electrolyte composition comprising polyvinyl chloride / poly (methyl methacrylate) blend and method of manufacturing the same

본 발명은 폴리비닐클로라이드/폴리(메틸메타크릴레이트)(PVC/PMMA) 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 기계적 물성과 이온전도도 뿐만 아니라, 계면 접척성이 우수한 PVC/PMMA 블렌드, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 및 리튬염을 포함하는 고분자 전해질 조성물 및 전기 고분자 전해질 조성물을 간편하게 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer electrolyte composition comprising a polyvinyl chloride / poly (methyl methacrylate) (PVC / PMMA) blend and a process for its preparation. More specifically, the present invention relates to a method for easily producing a polymer electrolyte composition and an electric polymer electrolyte composition comprising a PVC / PMMA blend, an ethylene carbonate, a propylene carbonate and a lithium salt, as well as mechanical and ionic conductivity, .

전기, 전자, 통신 및 컴퓨터 산업이 급속히 발전함에 따라 고성능, 고안전성의 이차 전지에 대한 수요는 점차 증대되어 왔으며, 특히, 전기, 전자 제품의 경박단소화 및 휴대화 추세에 따라 이 분야의 핵심 부품인 이차 전지도 박막화, 소형화가 요구되어지고 있다.As the electric, electronic, communication, and computer industries rapidly develop, the demand for high performance and high safety secondary batteries has been gradually increasing. Particularly, due to the thinness and simplicity of electric and electronic products, A secondary battery such as a lithium secondary battery has been required to be thinner and smaller.

최근 가장 각광을 받고 있는 고성능 전지시스템의 하나는 리튬 고분자 이차전지(LPB, lithium polymer battery)로, 리튬 고분자 이차전지는 종래의 전지가 필수적으로 함유하고 있는 납(Pb)이나 카드뮴(Cd) 등의 중금속 물질을 함유하지 않아 환경오염의 문제가 없는 장점을 갖고 있다. 리튬 고분자 이차전지는 부극활물질, 전해질 및 정극활물질로 구성되는데, 부극활물질로는 리튬, 리튬-알루미늄 합금 또는 탄소, 전해질로는 고체 고분자 전해질(SPE, solid polymer electrolyte), 정극활물질로는 전이금속 화합물, 고분자 전해질 및 전자 전도성 물질로 구성된 복합재료가 주로 사용된다.One of the most promising high performance battery systems in recent years is a lithium polymer secondary battery (LPB), and a lithium polymer secondary battery is a lithium secondary battery in which lead batteries (Pb) and cadmium (Cd) It does not contain heavy metal substances and has the advantage of no problem of environmental pollution. The lithium polymer secondary battery is composed of a negative electrode active material, an electrolyte and a positive electrode active material. Examples of the negative electrode active material include lithium, a lithium-aluminum alloy or carbon, a solid polymer electrolyte (SPE) , A polymer electrolyte, and an electronic conductive material.

이와 같이, 전해질로 고체 고분자 전해질을 사용함으로써, 전지를 박막화할 수 있고, 크기나 모양을 원하는대로 조절할 수 있는데, 이러한 고체 고분자 전해질의 특성으로 말미암아, 우수한 전도 특성을 나타내는 고체 고분자 전해질을 개발하려는 시도가 이루어지고 있다. 고분자 전해질이 전지로서 실용화가 가능하기 위해서는 10-3S/cm 정도의 전도도를 나타내어야 한다.Thus, by using a solid polymer electrolyte as an electrolyte, a battery can be made thin, and its size and shape can be controlled as desired. An attempt to develop a solid polymer electrolyte exhibiting excellent conduction characteristics owing to the characteristics of such solid polymer electrolyte . The polymer electrolyte should exhibit a conductivity of about 10 -3 S / cm to be practically usable as a battery.

미합중국특허 제 5,219,679 호에는 폴리비닐클로라이드만을 호스트 폴리머로 사용하고 가소제를 포함하는 고체 고분자 전해질이 재시되어 있다. 전기 고분자 전해질은 우수한 이온전도도와 기계적 물성을 나타내었지만 폴리비닐클로라이드와 가소제의 상용성이 불충분하여 접착성이 낮기 때문에 전극과 전해질의 계면안정성이 낮은 단점이 있었다.U.S. Patent No. 5,219,679 discloses a solid polymer electrolyte containing only polyvinyl chloride as a host polymer and containing a plasticizer. Although the electro-polymer electrolyte exhibited excellent ionic conductivity and mechanical properties, there was a disadvantage in that the interfacial stability between the electrode and the electrolyte was low because the compatibility between the polyvinyl chloride and the plasticizer was insufficient and the adhesion was low.

이에, 본 발명자들은 상술한 폴리비닐클로라이드만을 호스트 폴리머로 사용하고 가소제를 포함하는 고체 고분자 전해질이 갖는 문제점을 극복하고자 예의 연구 노력한 결과, PVC/PMMA 블렌드, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 및 리튬염을 포함하는 고분자 전해질 조성물이 우수한 기계적 물성과 이온전도도 뿐만 아니라 우수한 계면 접착성을 가지고, 조성물의 구성성분을 혼합함으로써 간편하게 제조될 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the inventors of the present invention have made extensive efforts to overcome the problems of using a polyvinyl chloride alone as a host polymer and a solid polymer electrolyte including a plasticizer. As a result, it has been found that a polyvinyl chloride solution containing a PVC / PMMA blend, an ethylene carbonate, a propylene carbonate, The present inventors have found that a polymer electrolyte composition can be easily produced by mixing constituent components of a composition with excellent mechanical properties and ionic conductivity as well as excellent interfacial adhesion.

결국, 본 발명의 주된 목적인 PVC/PMMA 블렌드, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 및 리튬염을 포함하는 고분자 전해질 조성물을 제공하는 것이다.As a result, the main object of the present invention is to provide a polymer electrolyte composition comprising a PVC / PMMA blend, ethylene carbonate, propylene carbonate and a lithium salt.

본 발명의 다른 목적은 전기 고분자 전해질 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing an electric polymer electrolyte composition.

제 1 도는 본 발명의 PVC/PMMA 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물의 가소제의 함량 변화에 따른 이온전도도를 도시한 그래프이다.FIG. 1 is a graph showing the ionic conductivity of a polymer electrolyte composition comprising a PVC / PMMA blend according to the present invention.

제 2 도는 본 발명의 PVC/PMMA 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물의 PVC에 대한 PMMA의 함량비 변화에 따른 이온전도도를 도시한 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the ionic conductivity of the polymer electrolyte composition including the PVC / PMMA blend according to the present invention.

제 3 도는 본 발명의 PVC/PMMA 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물의 PVC에 대한 PMMA의 함량비 변화에 따른 임피던스 특성을 도시한 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing impedance characteristics of the polymer electrolyte composition including the PVC / PMMA blend according to the variation of the content ratio of PMMA to PVC.

이하, 본 발명에 의한 PVC/PMMA 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물 및 그의 제조방법을 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, a polymer electrolyte composition including a PVC / PMMA blend according to the present invention and a method for producing the same will be described in detail.

본 발명의 폴리비닐클로라이드/폴리(메틸메타크릴레이트)(PVC/PMMA) 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물은 PVC 90 내지 10중량% 및 PMMA 10 내지 90중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드 18.0 내지 45.0중량%, 에틸렌카보네이트 30.0 내지 45.0중량%, 프로필렌카보네이트 20.0 내지 32.0 및 리튬염 2.0 내지 7.0중량%를 포함하며, 리튬염으로는 LiCF3SO3또는 LiClO4가 바람직하다.The polymer electrolyte composition comprising the polyvinyl chloride / poly (methyl methacrylate) (PVC / PMMA) blend of the present invention comprises a PVC / PMMA blend 18.0 to 45.0% blended with 90 to 10% by weight of PVC and 10 to 90% By weight of ethylene carbonate, 30.0 to 45.0% by weight of ethylene carbonate, 20.0 to 32.0% by weight of propylene carbonate and 2.0 to 7.0% by weight of lithium salt, and LiCF 3 SO 3 or LiClO 4 is preferable as the lithium salt.

본 발명의 PVC/PMMA 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물은 PVC 고분자 및 PMMA 고분자의 가소제인 에틸렌카보네이트 및 프로필렌카보네이트와의 상용성 차이를 이용하여 상분리를 유도하고, 상 분리된 두 고분자가 고분자 전해질내에서 이온을 전도시키는 상과 전해질의 물성을 지지시키는 상으로 분리되어, 이온전도도를 증가시키는 동시에 필름의 물성을 향상시키는 두가지 목적을 동시에 달성한다. 즉, 가소제와의 상용성이 나쁜 고분자는 전해질 필름의 지지체로서의 역할을 하게 되며, 가소제와의 상용성이 좋은 고분자는 전해질 필름의 이온통로를 이룰 뿐만 아니라 필름의 접착성을 향상시켜 전극에서의 계면 접착성을 향상시키는 역할을 한다.The polymer electrolyte composition comprising the PVC / PMMA blend according to the present invention induces phase separation by using a difference in compatibility between PVC polymer and PMMA polymer, which is a plasticizer, ethylene carbonate and propylene carbonate, and shows that the two polymers separated out in the polymer electrolyte A phase for conducting ions and a phase for supporting physical properties of an electrolyte are separated to achieve two purposes simultaneously to increase the ionic conductivity and to improve the physical properties of the film. That is, a polymer having poor compatibility with a plasticizer serves as a support for an electrolyte film, and a polymer having good compatibility with a plasticizer not only forms an ion passage of an electrolyte film but also improves the adhesion of the film, Thereby improving adhesion.

본 발명의 고분자 전해질 조성물의 제조방법을 공정에 따라 설명하면 다음과 같다.The process for producing the polymer electrolyte composition of the present invention will be described below.

[제 1 공정] 구성성분의 혼합[Step 1] Mixing of constituents

폴리비닐클로라이드(PVC) 90 내지 10중량% 및 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA) 10 내지 90중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드 18.0 내지 45.0중량%, 에틸렌카보네이트 30.0 내지 45.0중량%, 프로필렌카보네이트 20.0 내지 32.0 및 리튬염 2.0 내지 7.0중량%를 혼합하고, 비극성 용매에 용해시켜 혼합용액을 수득한다. 이때, 리튬염으로는 LiCF3SO3또는 LiClO4, 비극성 용매로는 테트라히드로퓨란, 혼합용액의 농도로는 5 내지 15%가 바람직하다.18.0 to 45.0 wt% of a PVC / PMMA blend containing 90 to 10 wt% of polyvinyl chloride (PVC) and 10 to 90 wt% of poly (methyl methacrylate) (PMMA), 30.0 to 45.0 wt% of ethylene carbonate, 20.0 to 32.0 and 2.0 to 7.0% by weight of a lithium salt are mixed and dissolved in a non-polar solvent to obtain a mixed solution. At this time, LiCF 3 SO 3 or LiClO 4 is preferably used as the lithium salt, and tetrahydrofuran as the non-polar solvent, and the concentration of the mixed solution is preferably 5 to 15%.

[제 2 공정] 고분자 전해질 조성물의 제조[Second Step] Production of Polymer Electrolyte Composition

전기 공정에서 수득한 혼합 용액을 주형기, 바람직하게는 테프론 주형기에 주조하고 건조시켜, PVC/PMMA 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물을 제조한다.The mixed solution obtained in the electric process is cast in a molder, preferably a Teflon mold, and dried to prepare a polymer electrolyte composition including a PVC / PMMA blend.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

이들 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not limited to these embodiments in accordance with the gist of the present invention.

[실시예 1] 고분자 전해질 조성물의 제조(Ⅰ)[Example 1] Production of polymer electrolyte composition (I)

[실시예 1-1][Example 1-1]

PVC 70중량% 및 PMMA 30중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드 40.0중량%, 에틸렌 카보네이트 33.8중량%, 프로필렌 카보네이트 22.6중량%, LiCF3SO33.6중량%를 혼합하고, 테트라히드로퓨란에 가한 다음 오븐에서 60℃로 24시간 용해시켜 10% 농도의 혼합용액을 수득하였다. 그런 다음, 전기 혼합 용액을 테프론주형기에 주조하고 오븐에서 50℃로 8시간 건조시켜 용매를 완전히 제거하여, 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.40.0% by weight of a PVC / PMMA blend containing 70% by weight of PVC and 30% by weight of PMMA, 33.8% by weight of ethylene carbonate, 22.6% by weight of propylene carbonate and 3.6% by weight of LiCF 3 SO 3 were mixed and added to tetrahydrofuran, At 60 DEG C for 24 hours to obtain a 10% concentration mixed solution. Then, the electric mixed solution was cast in a Teflon mold and dried in an oven at 50 DEG C for 8 hours to completely remove the solvent, thereby preparing a film-like polymer electrolyte.

[실시예 1-2][Example 1-2]

PVC/PMMA 블렌드 33.3중량%, 에틸렌 카보네이트 37.4중량%, 프로필렌 카보네이트 25.0중량%, LiCF3SO34.3중량%를 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.Except that 33.3% by weight of a PVC / PMMA blend, 37.4% by weight of ethylene carbonate, 25.0% by weight of propylene carbonate and 4.3% by weight of LiCF 3 SO 3 were mixed, .

[실시예 1-3][Example 1-3]

PVC/PMMA 블렌드 28.5중량%, 에틸렌 카보네이트 40.1중량%, 프로필렌 카보네이트 26.7중량%, LiCF3SO34.6중량%를 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.Except that a mixture of 28.5% by weight of a PVC / PMMA blend, 40.1% by weight of ethylene carbonate, 26.7% by weight of propylene carbonate and 4.6% by weight of LiCF 3 SO 3 was mixed, .

[실시예 1-4][Example 1-4]

PVC/PMMA 블렌드 25.0중량%, 에틸렌 카보네이트 42.1중량%, 프로필렌 카보네이트 28.0중량%, LiCF3SO34.9중량%를 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.Except that a mixture of 25.0% by weight of a PVC / PMMA blend, 42.1% by weight of ethylene carbonate, 28.0% by weight of propylene carbonate and 4.9% by weight of LiCF 3 SO 3 was mixed, .

[실시예 1-5][Example 1-5]

PVC/PMMA 블렌드 22.2중량%, 에틸렌 카보네이트 43.6중량%, 프로필렌 카보네이트 29.1중량%, LiCF3SO35.1중량%를 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.Except that 22.2% by weight of the blend of PVC / PMMA, 43.6% by weight of ethylene carbonate, 29.1% by weight of propylene carbonate and 5.1% by weight of LiCF 3 SO 3 were mixed. .

[실시예 2] 고분자 전해질 조성물의 제조(Ⅱ)[Example 2] Production of polymer electrolyte composition (II)

[실시예 2-1][Example 2-1]

PVC 50중량% 및 PMMA 50중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that a PVC / PMMA blend containing 50% by weight of PVC and 50% by weight of PMMA was used.

[실시예 2-2][Example 2-2]

PVC 50중량% 및 PMMA 50중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-2와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-2, except that a PVC / PMMA blend containing 50 wt% of PVC and 50 wt% of PMMA was used.

[실시예 2-3][Example 2-3]

PVC 50중량% 및 PMMA 50중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-3과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-3, except that a PVC / PMMA blend containing 50 wt% of PVC and 50 wt% of PMMA was used.

[실시예 2-4][Example 2-4]

PVC 50중량% 및 PMMA 50중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-4와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-4, except that a PVC / PMMA blend containing 50 wt% of PVC and 50 wt% of PMMA was used.

[실시예 2-5][Example 2-5]

PVC 50중량% 및 PMMA 50중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-5와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-5 except that a PVC / PMMA blend containing 50% by weight of PVC and 50% by weight of PMMA was used.

[실시예 3] 고분자 전해질 조성물의 제조(Ⅲ][Example 3] Production of polymer electrolyte composition (III)

[실시예 3-1][Example 3-1]

PVC 30중량% 및 PMMA 70중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that a PVC / PMMA blend containing 30% by weight of PVC and 70% by weight of PMMA was used.

[실시예 3-2][Example 3-2]

PVC 30중량% 및 PMMA 70중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-2와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-2 except that a PVC / PMMA blend containing 30% by weight of PVC and 70% by weight of PMMA was used.

[실시예 3-3][Example 3-3]

PVC 30중량% 및 PMMA 70중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-3과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-3 except that a PVC / PMMA blend containing 30% by weight of PVC and 70% by weight of PMMA was used.

[실시예 3-4][Example 3-4]

PVC 30중량% 및 PMMA 70중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-4와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-4 except that a PVC / PMMA blend containing 30% by weight of PVC and 70% by weight of PMMA was used.

[실시예 3-5][Example 3-5]

PVC 30중량% 및 PMMA 70중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-5와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-5 except that a PVC / PMMA blend containing 30% by weight of PVC and 70% by weight of PMMA was used.

[비교예 1] 고분자 전해질 조성물의 제조(Ⅳ][Comparative Example 1] Production of polymer electrolyte composition (IV)

[비교예 1-1][Comparative Example 1-1]

PVC만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that only PVC was used.

[비교예 1-2][Comparative Example 1-2]

PVC만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-2와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A film-like polymer electrolyte was prepared in the same manner as in Example 1-2, except that only PVC was used.

[비교예 1-3][Comparative Example 1-3]

PVC만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-3과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-3, except that only PVC was used.

[비교예 1-4][Comparative Example 1-4]

PVC만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-4와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-4, except that only PVC was used.

[비교예 1-5][Comparative Example 1-5]

PVC만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-5와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-5 except that only PVC was used.

[비교예 2] 고분자 전해질 조성물의 제조(Ⅴ)[Comparative Example 2] Production of polymer electrolyte composition (V)

[비교예 2-1][Comparative Example 2-1]

PMMA만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A film-type polymer electrolyte was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that PMMA alone was used.

[비교예 2-21][Comparative Example 2-21]

PMMA만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-2와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A film-like polymer electrolyte was prepared in the same manner as in Example 1-2 except that PMMA alone was used.

[비교예 2-3][Comparative Example 2-3]

PMMA만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-3과 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A film-like polymer electrolyte was prepared in the same manner as in Example 1-3 except that PMMA alone was used.

[비교예 2-4][Comparative Example 2-4]

PMMA만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-4와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-4, except that only PMMA was used.

[비교예 2-5][Comparative Example 2-5]

PMMA만을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-5와 동일한 방법으로 필름형태의 고분자 전해질을 제조하였다.A polymer electrolyte in the form of a film was prepared in the same manner as in Example 1-5, except that only PMMA was used.

[시험예 1] 이온전도도의 측정(Ⅰ)[Test Example 1] Measurement of ionic conductivity (I)

상기 실시예 1-1 내지 1-5에서 각각 제조된 필름 형태의 고분자 전해질을 펀치로 절단하여 직경 12mm인 디스크 형태의 시편을 제조하고, 주파수 응답 분석기(Solatron 1225, 독일)를 이용하여 온도 변화에 따른 이온 전도도를 측정하여, 그 결과를 제 1 도에 나타내었다. 제 1 도에서, X-축은 가소제의 함량을 PVC/PMMA 블렌드의 함량에 대한 중량%로 나타낸 것이다. 제 1 도에서 보듯이, 본 발명의 고분자 전해질의 이온 전도도는 가소제의 함량이 증가할수록 증가하고, 20℃에서 0.5×10-6내지 0.9×10-4으로 상온에서의 이온전도도가 우수함을 알 수 있었다.The film-shaped polymer electrolyte prepared in each of Examples 1-1 to 1-5 was cut with a punch to prepare a disk-shaped specimen having a diameter of 12 mm. Using a frequency response analyzer (Solatron 1225, Germany) And the results are shown in FIG. 1. FIG. In the first figure, the X-axis shows the content of plasticizer in% by weight with respect to the content of PVC / PMMA blend. As shown in FIG. 1, the ionic conductivity of the polymer electrolyte of the present invention increases as the content of the plasticizer increases, and it is found that the ionic conductivity at room temperature is 0.5 × 10 -6 to 0.9 × 10 -4 at 20 ° C. there was.

[시험예 2] 이온전도도의 측정(Ⅱ)[Test Example 2] Measurement of ionic conductivity (II)

상기 실시예 1-4, 2-4, 3-4, 비교예 1-4 및 2-4에서 각각 제조된 필름 형태의 고분자 전해질을 사용하는 것을 제외하고는, 시험예 1과 동일한 방법으로 이온전도도를 측정하여 그 결과를 제 2 도에 나타내었다. 제 2 도에서 보듯이, 본 발명의 고분자 전해질의 이온 전도도는 블렌드 중의 PMMA 함량이 증가할수록 증가하고, 20℃에서 7.8×10-6내지 1.4×10-3으로 상온에서의 이온전도도가 우수함을 알 수 있었다.The ion conductivity was measured in the same manner as in Test Example 1, except that the film type polymer electrolyte prepared in each of Examples 1-4, 2-4, 3-4, and Comparative Examples 1-4 and 2-4 was used. And the results are shown in FIG. 2. FIG. As shown in FIG. 2, the ionic conductivity of the polymer electrolyte according to the present invention increases as the PMMA content in the blend increases, and it is found that the ionic conductivity at room temperature is 7.8 × 10 -6 to 1.4 × 10 -3 at 20 ° C. I could.

[시험예 3] 임피던스의 측정[Test Example 3] Measurement of impedance

상기 실시예 1-4, 2-4, 3-4, 비교예 1-4 및 2-4에서 각각 제조된 필름 형태의 고분자 전해질을 펀치로 절단하여 직경 12mm인 디스크 형태의 시편을 제조하고, 주파수응답분석기(frequence response analyser, FRA)를 이용하여 임피던스를 측정하여, 그 결과를 제 3 도에 나타내었다. 제 3 도에서, X-축은 임피던스의 실수부(Zre), Y-축은 임피던스의 허수부(-Zim)를 나타낸 것이다. 제 3 도에서 보듯이, 블렌드 중의 PMMA 함량이 증가할수록 낮은 주파수 영역의 임피던스들이 이루는 직선의 기울기(θ)가 증가하였으며, 일반적으로 전해질과 전극의 접착이 나쁜 경우, 직선의 기울기가 감소하므로, 가소제와의 상용성이 우수한 PMMA가 첨가됨으로써 전해질의 접착성이 향상됨을 알 수 있었다.The film-shaped polymer electrolyte prepared in each of Examples 1-4, 2-4, 3-4, and Comparative Examples 1-4 and 2-4 was cut with a punch to prepare a disk-shaped specimen having a diameter of 12 mm, Impedance was measured using a frequency response analyzer (FRA), and the results are shown in FIG. In FIG. 3, the X-axis represents the real part (Z re ) of the impedance and the Y-axis represents the imaginary part (-Z im ) of the impedance. As shown in FIG. 3, as the PMMA content in the blend increases, the slope (?) Of the impedances in the low frequency region increases. In general, when the adhesion between the electrolyte and the electrode is poor, the slope of the straight line decreases. It is found that the adhesion of the electrolyte is improved by adding PMMA having excellent compatibility with the electrolyte.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 PVC/PMMA 블렌드, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 및 리튬염을 포함하는 고분자 전해질 조성물 및 전기 고분자 전해질 조성물을 간편하게 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 고분자 전해질 조성물은 기계적 물성과 이온전도도 뿐만 아니라 계면 접착성이 우수하며, 조성물의 구성성분을 혼합함으로써 간편하게 제조될 수 있고 범용성 고분자를 사용하므로 저렴하게 제조될 수 있다.As described and demonstrated in detail above, the present invention provides a method for easily manufacturing a polymer electrolyte composition and an electro-polymeric electrolyte composition comprising a PVC / PMMA blend, ethylene carbonate, propylene carbonate, and a lithium salt. The polymer electrolyte composition of the present invention has excellent mechanical properties and ionic conductivity as well as interfacial adhesion, and can be easily manufactured by mixing the components of the composition and can be manufactured at low cost by using a universal polymer.

Claims (8)

폴리비닐클로라이드(PVC) 90 내지 10중량% 및 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA) 10 내지 90중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드 18.0 내지 45.0중량%, 에틸렌카보네이트 30.0 내지 45.0중량%, 프로필렌카보네이트 20.0 내지 32.0 및 리튬염 2.0 내지 7.0중량%를 포함하는 고분자 전해질 조성물.18.0 to 45.0 wt% of a PVC / PMMA blend containing 90 to 10 wt% of polyvinyl chloride (PVC) and 10 to 90 wt% of poly (methyl methacrylate) (PMMA), 30.0 to 45.0 wt% of ethylene carbonate, 20.0 to 32.0 and 2.0 to 7.0% by weight of a lithium salt. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 리튬염은 LiCF3SO3인 것을 특징으로 하는Characterized in that the lithium salt is LiCF 3 SO 3 고분자 전해질 조성물.Polymer electrolyte composition. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 리튬염은 LiClO4인 것을 특징으로 하는And the lithium salt is LiClO 4 고분자 전해질 조성물.Polymer electrolyte composition. (ⅰ) 폴리비닐클로라이드(PVC) 90 내지 10중량% 및 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA) 10 내지 90중량%를 혼합한 PVC/PMMA 블렌드 18.0 내지 45.0중량%, 에틸렌카보네이트 30.0 내지 45.0중량%, 프로필렌카보네이트 20.0 내지 32.0 및 리튬염 2.0 내지 7.0중량%를 혼합하고, 비극성 용매에 용해시켜 혼합용액을 수득하는 공정; 및,(I) 18.0 to 45.0% by weight of a PVC / PMMA blend with 90 to 10% by weight of polyvinyl chloride (PVC) and 10 to 90% by weight of poly (methyl methacrylate) (PMMA), 30.0 to 45.0% by weight of ethylene carbonate, , Propylene carbonate 20.0 to 32.0 and lithium salt 2.0 to 7.0% by weight, and dissolving in a non-polar solvent to obtain a mixed solution; And (ⅱ) 전기 공정에서 수득한 혼합 용액을 주형기에 주조하고 건조시키는 공정을 포함하는 PVC/PMMA 블렌드를 포함하는 고분자 전해질 조성물의 제조방법.(Ii) a step of casting the mixed solution obtained in the electrical process into a mold and drying the resultant mixture. 제 4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 리튬염은 LiCF3SO3인 것을 특징으로 하는Characterized in that the lithium salt is LiCF 3 SO 3 고분자 전해질 조성물의 제조방법.A method for producing a polymer electrolyte composition. 제 4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 리튬염은 LiClO4인 것을 특징으로 하는And the lithium salt is LiClO 4 고분자 전해질 조성물의 제조방법.A method for producing a polymer electrolyte composition. 제 4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 비극성 용매는 테트라히드로퓨란인 것을 특징으로 하는Wherein the non-polar solvent is tetrahydrofuran 고분자 전해질 조성물의 제조방법.A method for producing a polymer electrolyte composition. 제 4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 혼합용액의 농도는 5 내지 15%인 것을 특징으로 하는And the concentration of the mixed solution is 5 to 15% 고분자 전해질 조성물의 제조방법.A method for producing a polymer electrolyte composition.
KR1019970020746A 1997-05-26 1997-05-26 Polymer electrolyte composite including pvc/pmma blend and its manufacturing method KR100230960B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970020746A KR100230960B1 (en) 1997-05-26 1997-05-26 Polymer electrolyte composite including pvc/pmma blend and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970020746A KR100230960B1 (en) 1997-05-26 1997-05-26 Polymer electrolyte composite including pvc/pmma blend and its manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980084841A true KR19980084841A (en) 1998-12-05
KR100230960B1 KR100230960B1 (en) 1999-11-15

Family

ID=19507149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970020746A KR100230960B1 (en) 1997-05-26 1997-05-26 Polymer electrolyte composite including pvc/pmma blend and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100230960B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100882111B1 (en) * 2006-04-19 2009-02-06 주식회사 엘지화학 Electrolyte for electrochromic device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100329125B1 (en) * 1999-11-16 2002-03-21 윤덕용 Porous Polymer Electroyts Composition based on the Blend of Polyvinylchloride/Polymer of Acrylate/Ionomer of Acrylate and Manufacturing Method Thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100882111B1 (en) * 2006-04-19 2009-02-06 주식회사 엘지화학 Electrolyte for electrochromic device

Also Published As

Publication number Publication date
KR100230960B1 (en) 1999-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stephan Review on gel polymer electrolytes for lithium batteries
Rajendran et al. Characterization of PVC/PEMA based polymer blend electrolytes
US4471037A (en) Solid state electrochemical cell
EP3435468A1 (en) Method for preparing composite solid state electrolyte
EP0858678A1 (en) Wide electrochemical window solvents for use in electrochemical devices and electrolyte solutions incorporating such solvents
CN111313083B (en) Composite solid electrolyte film and preparation and application thereof
WO1989000771A1 (en) Ion conductors
WO1997016862A9 (en) Wide electrochemical window solvents for use in electrochemical devices and electrolyte solutions incorporating such solvents
WO1997016862A1 (en) Wide electrochemical window solvents for use in electrochemical devices and electrolyte solutions incorporating such solvents
CN101735589B (en) Polymer electrolyte, preparation method thereof and battery comprising polymer electrolyte
EP0205913A2 (en) Conjugated polymer as substrate for the plating of alkali metal in a nonaqueous secondary battery
JP3623050B2 (en) Polymer electrolytes and electrochemical devices
Wang et al. Ion-conducting polymer electrolyte based on poly (ethylene oxide) complexed with Li1. 3Al0. 3Ti1. 7 (PO4) 3 salt
KR100387393B1 (en) Composite polymer electrolyte containing room-temperature molten salt
KR19980084841A (en) Polymer electrolyte composition comprising polyvinyl chloride / poly (methyl methacrylate) blend and method of manufacturing the same
CN110729514A (en) Biopolymer chitosan-based composite polymer solid electrolyte and preparation method thereof
EP0858994A1 (en) New ionically conductive material with improved conductivity and stability
KR100400852B1 (en) Solid polymer electrolyte composition
KR100457093B1 (en) Fabrication of a polymer electrolyte for lithium/sulfur battery and room temperature lithium/sulfur battery containing the same with one flat voltage
Dissanayake Conductivity variation of the liquid electrolyte, EC: PC: LiCF3SO3 with salt concentration
CN111342125A (en) Preparation method of array type inorganic particle participated solid electrolyte membrane and application thereof in solid lithium ion battery
CN116742107B (en) Composite solid electrolyte membrane for lithium metal negative electrode and preparation method thereof
KR100238460B1 (en) Polymer electro composition containing acrylonitle and alkylmetacryllate copolymer
KR0173087B1 (en) Composition of blended solid polymer electro-chemicals
KR100404145B1 (en) A solid polymer electrolyte for lithium/sulfur battery and it's fabrication method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20061207

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee