KR19990044084A - 블렌드된 중합체 겔 전해질 - Google Patents

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Abstract

전해질 시스템 (40)은 전기화학 전지 (10)에 사용된다. 전지 (10)은 양극 (20) 및 음극 (30) 및 이들 사이에 배치된 전해질 시스템 (40)을 포함한다. 전해질 시스템은 수성이거나 비수성일 수 있는 액체 전해질 물질 및 블렌드된 중합체 겔 전해질 지지 구조물을 포함하는 블렌드 중합체 겔 전해질 시스템이다. 블렌드 중합체 겔 전해질 지지 구조물은 1 종 이상의 전해질 활성 물질을 흡수하거나, 포획하는 제 1 상 및 실질적으로 불활성이고 전해질 활성 물질을 흡수하지 않는 제 2 상을 포함한다. 제 2 상은 분리되어 전해질 활성 물질의 존재하에 겔 전해질의 팽윤을 감소시킬 수 있고 지지 구조물의 기계적 일체성을 추가로 증진시킬 수 있다.

Description

블렌드된 중합체 겔 전해질
무선 통신, 인공위성, 휴대용 컴퓨터 및 기타의 전기 운송수단에 이용하기 위한 더욱 우수하고 효율적인 에너지 저장 방법의 개량에 대한 많은 관심이 집중되어왔다. 따라서, 최근에는 개량된 성능 특성을 지니는 고에너지, 비용 효율적인 배터리를 개발하기 위한 집중적인 노력이 계속되고 있다.
재충전 가능 또는 2 차 전지는 배터리의 양극 및 음극에서 발생하는 연관된 화학 반응이 가역적이기 때문에 (재충전 가능하지 않은)1 차 전지에 비해 더욱 바람직하다. 2 차 전지용 전극은 전기 충전을 이용하여 수 차례의 재생(즉, 재충전)이 가능하다. 전하량의 저장을 위한 다양한 진보된 전극 시스템이 개발되어 왔다. 이와 동시에, 전기화학 전지의 용량을 증가시킬 수 있는 전해질의 개발을 위하여 많은 노력이 계속되어 왔다.
지금까지, 전해질은 종래의 습식 전지 배터리에서 볼 수 있는 바와 같은 액체 전해질이거나, 보다 새롭고 더욱 진보된 배터리 시스템에서 이용가능한 고체 필름형이었다. 이들 각각의 시스템은 고유의 한계, 및 다양한 용도로서의 사용을 부적당하게 하는 관련된 결점을 지니고 있다.
액체 전해질은, 우수한 이온 전도도를 보여주는 반면, 그것이 밀봉되어 있는 전지 밖으로 누출되는 경향이 있다. 보다 나은 제조 기술이 이러한 누출의 발생을 감소시켰으나, 때때로 상당히 위험한 액체 전해질이 여전히 전지로부터 누출되고 있다. 이는 특히 현재의 리튬 이온 전지에서 일어나고 있다. 또한, 전지로부터 누출이 일어나면 전지내에서 이용할 수 있는 전해질의 양이 감소되어, 전지의 효율성을 감소시킨다. 액체 전해질을 사용하는 전지는 또한 모든 크기 및 형태의 배터리에 이용가능하지는 않다.
반대로, 고체 전해질은 누출의 문제가 전혀 존재하지 않는다. 그러나, 이는 액체 전해질과 비교하여 대단히 열등한 성질을 지니고 있다. 예를 들면, 종래의 고체 전해질은 10-5S/cm(지멘스/센티미터) 범위의 이온 전도도를 지니고 있다. 반면에, 허용되는 이온 전도도는 10-3S/cm를 초과한다. 우수한 이온 전도도는 배터리 시스템에 주어진 용도를 위한 알맞은 양의 전기의 운반을 보장 하는데 필요하다. 우수한 이온 전도도는, 예를 들면 전지식 전화기 및 인공위성에서 요구되는 높은 작동율을 위하여 필요하게 된다. 따라서, 고체 전해질은 많은 고성능 배터리용으로는 부적합하다.
고체 전해질을 사용하여 종래의 배터리에서 사용하는 액체 전해질과 분극제의 조합을 대체하도록 의도하였지만, 상기에서 기술한 제한으로 인하여 그 역할을 완전하게 충족시키지는 못하였다. 고체 전해질의 한 종류, 특히 겔 전해질은 약간의 장래성을 나타내었다. 겔 전해질은 전해질 자체의 염 및 중합체에 부가하여 상당한 부분의 용매(또는 가소제)를 함유한다. 배터리와 겔 전해질을 결합시키기 위하여 사용할 수 있는 하나의 가공 경로에서는 전지를 조립한 후까지 용매를 넣지 않는다. 이어서, 전지를 용매에 침지시켜 용매가 흡수됨에 따라 겔이 형성된다. 그러나, 용매가 흡수되는 동안 (1) 겔 전해질은 전극간의 단락을 방지하기 위해 필요한 충분한 기계적 일체성이 결핍될 수 있고(있거나) (2) 과도한 팽윤이 겔 형성에 수반된다는 두 가지의 문제점이 발생할 수 있다. 이들 각 문제점은 전기화학 전지중에서 겔 전해질을 성공적으로 사용하는데 상당한 제한을 가한다.
따라서, 우수한 기계적 일체성 특성 뿐만아니라, 액체 전해질의 높은 이온 전도도를 갖는 전해질을 제조되도록 충분한 양의 액체 전해질을 흡수할 수 있는 능력을 결합시킨 신규한 전해질 시스템에 대한 필요성이 존재하여 왔다. 이렇게 형성된 전해질은 또한 과도한 팽윤 및 그와 관련된 모든 문제점을 피할 수 있어야 한다.
본 발명은 일반적으로는 전기화학 전지용 전해질 분야, 더욱 특별하게는 이러한 전지용 중합체 전해질에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전기화학 전지의 개략도이다.
도 2는 다양한 중합체 및 중합체 블렌드 재료의 중량 증가율을 시간의 함수로서 나타낸 챠트이다.
도 3은 본 발명에 따른 중합체 블렌드 전해질 시스템 지지 구조물을 도시하는 광학 현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 증합체 블렌드 지지 구조물을 포함하는 전기화학 전지에 대한 연속적인 충전/방전 곡선을 도시하는 챠트이다.
본 명세서는 신규하다고 여겨지는 본 발명의 특징을 정의한 청구항으로서 결론질 것이지만, 본 발명은 유사한 참조 번호가 붙여진 도면과 함께 하기의 설명에 따라 더욱 잘 이해될 수 있으리라 여겨진다.
도 1에서, 본 발명에 따른 전기화학 전지를 개략적으로 도시한다. 전지 (10)은 양극 (20) 및 음극 (30)을 포함한다. 양극 (20)은 당업계에서 통상의 지식을 가진자들에게 공지된 다수의 화학 시스템 중 하나로 구성될 수 있다. 이러한 시스템의 예는 산화 망간, 산화 니켈, 산화 코발트, 산화 바나듐, 및 그들의 조합을 포함한다. 음극 (30)도 마찬가지로 당업계에서 통상의 지식을 가진자들에게 공지된 다수의 전극 재료 중 하나로 구성될 수 있다. 음극 재료의 선택은 주어진 용도에 적절하게 작용하는 전기화학 전지를 보장하기 위하여 양극의 선택에 의존한다. 본 명세서에서, 음극은 알칼리 금속, 알칼리 금속 합금, 탄소, 흑연, 페트롤륨 코크스, 및 그들의 조합으로부터 구성될 수 있다. 상기에 언급한 음극 및 양극 재료의 형태는 전형적으로는 리튬 배터리 전지와 관련이 있다. 그러나, 본 발명은 그와 같이 제한적인 것은 아니어서 본 발명의 블렌드된 중합체 전해질 시스템은 니켈-카드뮴, 니켈-금속 수소화물, 납-산, 또는 어떤 다른 배터리 시스템에도 유익하게 사용할 수 있다는 것에 주목하여야 할 것이다.
전해질 시스템 (40)은 양극 (20) 및 음극 (30) 사이에 기능적으로 배치되어 있다. 전해질 시스템 (40)은 지지 구조물로서 이 작용에 적당한 2 종 이상의 중합체를 포함하는 중합체 블렌드 및 전해질 활성 물질을 포함한다. 전해질 활성 물질은 액체 또는 고체일 수 있고, 가소제 또는 용매를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 전해질 활성 물질은 양극과 음극 사이의 이온 수송을 촉진시키기에 적당한 액체 전해질이고, 액체는 블렌드된 중합체 지지 구조물내로 흡수된다.
상기한 바와 같이, 중합체 겔 전해질의 구성에 있어서, 용매가 흡수되는 동안에 두 가지의 문제점이 발생한다. 첫 번째 문제점은 전극간의 전기 단락을 방지하기에 필요한 충분한 기계적 일체성의 결핍에 관한 것이고 두 번째 문제는 중합체가 액체 전해질 물질이 침지될 때 겔 형성에 종종 수반되는 과도한 팽윤에 관한 것이다. 본 발명의 중합체 블렌드 전해질 시스템은, 적어도 하나의 중합체가 전해질 활성 종을 흡수하기 위하여 제공되고, 전해질을 흡수하지 않거나 기껏해야 아주 조금 흡수하는 하나 이상의 제 2 중합체가 기계적 일체성을 제공하는 2-상 중합체 블렌드와 같은 중합체 블렌드를 제공하여 이러한 문제점을 해소하였다. 기계적 일체성이 향상됨에 따라서, 전극 간의 단락이 감소되거나 제거되었다.
전해질의 기계적 일체성의 개량에 부가하여, 제 2 중합체 상은 전해질 흡수 속도를 감소시킨다. 흡수 속도를 완화시켜, 과도한 팽윤을 회피함으로써 선행 기술 장치에서 접하게 되는 문제점을 극복할 수 있다. 상기에서 시스템은 2-상에 관하여만 기술되어 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다는 사실을 이해할 수 있을 것이다. 실제로, 중합체 블렌드 전해질 시스템은 하나 이상의 상이 전해질 활성 물질 흡수에 기여하고, 하나 이상의 상은 기계적 일체성의 개량에 기여하는 다중상 시스템일 수 있다. 그러나 기능에 있어서의 차이는, 다른 중합체 전해질 시스템에서 통상적으로 사용되는 공중합체와 비교하여 중합체 블렌드중의 개별적인 상이 존재한다는 데 있다.
지지 구조물에 흡수되는 액체 전해질은 양극 (20)과 음극 (30) 쌍의 성능을 최적화 시키기 위하여 선택된다. 따라서, 리튬 형태의 전지에 대하여, 지지 구조물에 흡수되는 액체 전해질은 전형적으로는 비양자성 유기 용매 또는 용매들에 용해된 알칼리 금속 염, 또는 염들의 혼합물의 용액이다. 전형적인 알칼리 금속 염에는 화학식 M+X-(여기서, M+은 알칼리 금속 양이온, 예를 들면 Li+, Na+, K+및 그들의 조합이고, X-는 음이온, 예를 들면 Cl-, Br-, I-, ClO4 -, BF4 -, PF6 -, AsF6 -, SbF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, (CF3O2)2N-, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-, 및 그들의 조합임)인 염을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 비양자성 유기 용매는 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디프로필 카르보네이트, 디메틸 술폭시드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라히드로푸란, 및 그들의 조합을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 다른 전극 조합에 대하여, 다른 전해질 활성 물질이 바람직하며, 예를 들면 수산화 칼륨(KOH)이 이용될 수 있다.
도 2 에서는, 시간에 따른 다양한 중합체 겔 전해질 재료의 중량 증가율을 도시하는 챠트이다. 이 챠트는 특히 통상의 동종중합체 및 공중합체에 대한 본 발명에 따른 중합체 블렌드 사이에 발견할 수 있는 차이를 예시한다. 따라서, 선 52에서 볼 수 있는 바와 같이, 키나르(상표명) 461(KYNAR 461, Elf Atochem North America Inc. 시판)로서 공지된 저 결정성 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 단독중합체는 비교적 짧은 기간 동안에 액체 전해질을 흡수하여 극도로 높은 중량 증가를 나타낸다. 전해질 흡수는 겔이 전극내까지 팽창될 정도로 크다. 이 팽윤은 전극 사이의 전도도를 낮추어 전해질이 혼입된 전지의 전기화학적 성능을 저하시킨다. 선 54는 키나르(상표명) 7201로 알려진 PVDF/폴리테트라플루오로에틸렌 공중합체(PTFE)의 흡수성을 나타낸다. PVDF/PTFE 공중합체에 의해 나타내어지는 더 낮은 전해질 흡수에 대하여는 도 2의 선 54로부터 이해할 수 있을 것이다. 이러한 더 낮은 흡수는 PVDF 단독중합체에서 경험한 바와 같은 겔 팽윤과 관련된 문제점을 실질적으로 감소시킨다. 그러나, 이러한 공중합체로 제조된 전지는 겔 전해질의 열등한 기계적 강도로 인하여 전극간의 단락을 겪게 된다.
공중합체에 반하는 것으로서, 중합체 블렌드는 키나르(상표명) 461 및 18 % 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 조합을 사용하여 제조된다. 이렇게 합성된 중합체 블렌드는 우수한 기계적 강도를 나타내고 도 2의 선 56으로부터 이해할 수 있는 바와 같이 전해질을 과도하게 흡수하지 않는다. 이 중합체 블렌드를 사용하여 제조된 전기화학 전지는 결합 동안에 단락되지 않고, 훌륭한 전기화학 성능을 나타낸다. 도 2중에서 기술한 세 가지의 예는 50 % 프로필렌 카르보네이트, 및 50 % 에틸렌 카르보네이트로 구성되는 용매 또는 가소제를 포함하는 1 M LiPF6로 구성되는 액체 전해질을 사용하였다는 사실이 주목된다.
도 2에서 예시한 폴리비닐리덴 플루오라이드 HDPE 중합체 블렌드의 사용으로, 기계적 강도를 개량하고(하거나) 전해질 흡수율을 제한하기 위하여 중합체 블렌드를 사용하는 개념을 수성 및 비수성 모두의 다른 겔 전해질 시스템에도 용이하게 확장될 수 있다는 사실이 예상된다. 이 점에 있어서는, 중합체 시스템중의 제 1 중합체 또는 흡수 또는 겔 형성 중합체 PVDF, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피롤리디논, 폴리테트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 상기 성분의 공중합체, 및 그들의 조합을 포함하는 중합체 군으로부터 선택될 수 있다.
중합체 블렌드중의 제 2 성분, 즉 비흡수 또는 불활성 성분은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체, 나일론, 및 그들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 이 점에 있어서는, 겔 중합체 전해질중의 하나 이상의 중합체 상은 액체 전해질 전지중에서 분극제로서 작용한다는 사실을 주목하여야 한다. 또한, 분극제로서 작용하는 상은 전형적으로는 전체적인 전해질 시스템에 기계적 안정성을 제공하는 상이다. 블렌드중의 각 중합체의 상대적인 양에 관하여, 제 2 또는 비흡수 성분이 중합체 시스템의 10 내지 40 %, 바람직하게는 15 내지 25 %를 차지할 수 있다는 사실이 예상된다.
도 3에서는, 본 발명에 따른 PVDF 및 HDPE의 중합체 블렌드의 사진을 도시하였다. 이 사진은 이미지가 50 배로 확대되는 광학 현미경으로 찍은 것이다. 도 3으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 중합체의 두 가지의 분리된 상이 본 발명의 중합체 블렌드중에 존재한다. 도 3에서, 전해질 흡수 상(PVDF)은 80, 82, 84, 86, 88그룹 또는 영역으로 나타나고, 반면 비흡수 중합체(HDPE)상은 90, 92, 94, 96, 98 그룹 또는 영역으로 나타난다. 따라서, 본 발명의 중합체 시스템은 선행 기술에서 통상적으로 사용되는 것과 같은 공중합체와는 다른 2-상 시스템이다.
본 발명은 하기에 제공한 비교 실시예에 의하여 추가로 이해될 수 있을 것이다.
팽윤 분석을 다수의 단독중합체, 공중합체, 및 본 발명에 따른 중합체 블렌드에 대하여 수행하였다. 각각의 중합체를 100 ℃에서, 50%-50%의 프로필렌 카르보네이트/에틸렌 카르보네이트(PC/EC) 용매중의 1 M PF6중에서 팽윤시켰다. 결과를 하기의 표에 나타내었다.
생성물 시간 중량 두께 비고
키나르 461 0 9.1 mg 59 ㎛
30 초 11.7 mg 63 ㎛
2 분 40.1 mg 붕괴됨
5 분
키나르 761 0 11.3 mg 67 ㎛
30 초 17.0 mg 86 ㎛
2 분 24.2 mg 82 ㎛ 접혀짐
5 분 23.4 mg 접혀짐
키나르 7201 0 11.5 mg 66 ㎛
30 초 19.4 mg 메쉬내로 압착됨
2 분 22.9 mg 메쉬내로 압착됨
5 분 메쉬중에 박히지 않고 끈적끈적하게 용해됨
82:18키나르 461 :HDPE 0 11.6 mg 59 ㎛
30 초 12.3 mg 62 ㎛ 약간 쭈글쭈글해 짐
2 분 18.0 mg 65 ㎛ 약간 쭈글쭈글해 짐
5 분 25.7 mg 91 ㎛ 약간 쭈글쭈글해 짐
75:25키나르 461 :LDPE 0 9.5 mg 61 ㎛
30 초 12.4 mg 80 ㎛ 불규칙한 표면
2 분 16.1 mg 87 ㎛
5 분 16.3 mg 87 ㎛
<실시예 1>
150 내지 200 ℃로 가열된 벤치 톱 압출기를 사용하여 중합체 블렌드를 제조하였다. 150 내지 200 ℃에서 연마된 금속판 사이에서 중합체 블렌드를 가열 압착하여 중합체 블렌드 필름을 제조하였다. 상기에서 언급한 바와 같이, 키나르 461 및 키나르 761의 단독중합체 필름은 액체 전해질 활성 성분(50%-50% PC/EC 용액중의 1 M LiPF6)의 현저한 흡수를 나타내나, 일반적으로는 기계적 성질이 열악하고 쉽게 찢어지는 경향이 있다. 특히 키나르 461은 전해질 활성 성분을 75 % 이상 함유하는 경우 붕괴된다. PVDF/PTEF 공중합체, 키나르 7201은, 마찬가지로 열악한 기계적 성질을 나타낸다.
단독중합체(키나르 461)와 LDPE 또는 HDPE의 블렌드에 의하여 전해질 흡수는 감소되었으나, 기계적 성질은 실질적으로 개선되었다. 예를 들면, 5 분 후의 75:25 키나르 461/LDPE 블렌드는 전해질 활성 성분(50%-50% PC/EC 용액중의 1 M LiPF6) 42 %를 흡수한 반면, 82:18 키나르 461/HDPE 블렌드는 전해질 활성 성분 55 %를 흡수하였다. 각각의 샘플에 대하여 임피던스를 측정하여, 필름의 이온 전도도를 결정하였다. 75:25 키나르 461/LDPE 블렌드의 경우, 전도도는 1×10-4S/cm인 반면, 82:18 키나르 461/HDPE 블렌드의 전도도는 6×10-4S/cm였다. 실시예 2에서 알 수 있는 바와 같이, 82:18 키나르 461/HDPE 블렌드의 전도도가 리튬 전기화학 전지중에서 이용하기에 특히 적당하다.
<실시예 2>
리튬 이온 전지 중에서 사용하기 위한 블렌드 중합체 전해질의 적합성을 입증하기 위하여, 페트롤륨 코우크스 음극 및 LiCoO2양극을 사용하여 전지를 제조하였다. 중합체 블렌드 전해질 시스템은 82:18 키나르 461/HDPE 블렌드를 포함하고, 50%-50% PC/EC 용액중의 1 M LiPF6중에 침지되었다. 애노드(81 % 페트롤륨 코우크스, 19 % 키나르 461), 캐쏘드(73 % LiCoO2, 15 % 흑연, 12 % 키나르 461)로 구성된 분말을 혼합하고 가열 압착하여 전극을 제조하였다.
전극을 블렌드 중합체에 적층하여 전지를 성형하였다. 애노드에는 구리 메쉬 집전기를 사용하고, 캐쏘드에는 알루미늄 메쉬 집전기를 사용하였다. 액체 전해질 활성 성분을 100 ℃에서 용액중에 침지시켜 도입하였다. 생성된 전극의 용적은 1.8 cm × 2.0 cm × 130 ㎛ 였다.
이렇게 제작한 전지를 각 충전/방전 사이클 사이에 1 시간 동안의 휴지 기간을 두고 4.2 볼트 내지 2.7 볼트에서 1.0 밀리암페어(mA)에서 순환시켰다. 도 4에서는, 이 실시예에 따라 제작된 전지의 최초 10회의 사이클 동안의 충전/방전 프로필을 도시하였다. 도 4를 잘 살펴보면 알 수 있는 바와 같이, 블렌드 중합체 전극을 사용하는 전지는 우수한 전지 가역성 및 전체적으로 우수한 전지 성능을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 태양을 예시하고 언급하였지만, 본 발명은 크게 제한되지 않는다는 것이 명백할 것이다. 당업계의 숙련자들에게는 청구의 범위에 의하여 정의한 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 개량, 변화, 변형, 치환 및 등가적 방법이 가능할 것이다.

Claims (9)

  1. 양극 및 음극을 갖는 전기화학 전지에 사용하기 위한, 양극과 음극 사이의 이온 수송을 촉진시킬 수 있는 전해질 활성 물질, 및 상기 전해질 활성 물질을 흡수하기 위한 1 종 이상의 중합체를 함유한 제 1 상과 중합체 블렌드의 기계적 일체성을 증진시키기 위한 1 종 이상의 중합체를 함유한 제 2 상을 포함하는 2-상 중합체 블렌드 겔 전해질 지지 구조물을 포함하는, 중합체 겔 전해질 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 전해질 활성 물질이 중합체 블렌드 지지 구조물중 제 1 상 중합체에 의해 흡수되는 액체 전해질인 겔 전해질 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 제 1 상 중합체가 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리우레탄, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐필로리디논, 폴리테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 상기 성분의 공중합체, 및 그들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 겔 전해질 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 제 2 상 중합체가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체, 나일론 및 그들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 겔 전해질 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디프로필 카르보네이트, 디메틸술폭시드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 테트라히드로푸란, 및 그들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 용매를 추가로 포함하는 겔 전해질 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 전해질 활성 물질이 화학식 M+X-(여기서, M+는 Li+및 Na+, K+로 구성되는 군으로부터 선택되는 알칼리 금속 양이온이고, X-는 Cl-, Br-, I-, ClO4 -, BF4 -, PF6 -, AsF6 -, SbF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, (CF3O2)2N-, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-, 및 그들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 음이온임)의 알칼리 금속 염을 포함하는 겔 전해질 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 프로필렌 카르보네이트/에틸렌 카르보네이트 용매중의 전해질 활성 물질이 LiPF6이고, 중합체 블렌드가 폴리비닐리덴 플루오라이드로 구성된 제 1 상 및 폴리에틸렌으로 구성된 제 2 상을 포함하는 겔 전해질 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 제 2 상 중합체가 10 내지 40 %의 2-상 중합체 지지 구조물을 포함하는 겔 전해질 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 제 2 상 중합체가 15 내지 25 %의 2-상 중합체지지 구조물을 포함하는 겔 전해질 시스템.
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