KR20020012034A - 신규 모노머를 포함하는 고분자 전해질 조성물 및 이를이용하여 제조된 고분자 전해질 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자 전해질에 관한 것으로서, 하기 화학식 1의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 화합물을 모노머로서 포함하는 고분자 전해질 조성물을 경화시켜 얻은 고분자 전해질을 제공한다.
상기 식에서, R1및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C5알킬임.

Description

신규 모노머를 포함하는 고분자 전해질 조성물 및 이를 이용하여 제조된 고분자 전해질{Polymer electrolyte composition containing a novel monomer and polymer electrolyte prepared from the same}
본 발명은 신규 모노머를 이용하여 제조된 고분자 전해질 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신규 모노머인 프로필렌 카보네이트 메타크릴레이트를 주성분으로 포함하는 전기화학장치용 고분자 전해질에 관한 것이다.
비디오 카메라, 휴대용 전화, 노트북 PC 등의 휴대용 전자기기의 경량화 및고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동용 전원으로서 사용되는 전지에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히, 충전가능한 리튬 2차전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈수소 전지, 니켈아연 전지 등과 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 3배정도 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 더 많은 기대를 가지고 국내외에서 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.
현재 상용화 되어 있는 리튬이온전지 (LIB: lithium ion battery)는 안전성의 문제, 재료비 고가, 대형 전지 제조의 어려움, 고용량화의 어려움을 갖으며 이를 보완하기 위하여 개발된 것이 리튬 폴리머 전지 (LPB: lithium polymer battery)이다. 리튬 폴리머 전지는 다시 유기전해액이 전혀 포함되지 않는 완전고체형과 유기전해액을 내부에 포함하고 있는 겔형, 하이브리드형 등으로 구분할 수 있고, 각각에 대하여 활발한 연구개발이 진행되어 일부는 실용화가 가능한 수준까지 개발되어 있다.
리튬 폴리머 전지에 사용되는 고분자 전해질은 이온 전도도가 높아야 하며, 취급하기 쉽도록 기계적 물성이 좋아야 하고, 전기 화학적으로 안정화되어야 한다. 그러나 겔형 고분자는 완전고체형 고분자 전해질에 비해 상온에서의 이온 전도도는 높으나 물리적 성질이 불량하여 많은 양의 액체 가소제 및 용매를 필요로 한다. 반면 하이브리드형 고분자 전해질은 가소제 추출 및 전해액 함침단계를 포함하는 생산 공정이 번거롭고, 누액이나 재현성 확보면에서 품질의 안전성 확보에 어려움이 따른다.
완전고체형 고분자 전해질의 예로는, 미국특허 제4,758,483호 및제4,792,504호, 제4,908,284호 등에 개시된 폴리에틸렌 옥사이드(PEO: polyethylene oxide)를 이용한 리튬 2차 전지용 고분자 매트릭스가 있다. 상기 고분자 매트릭스는 PEO를 주쇄(main chain)로 사용하여 가교시켜 제조되는데, PEO는 제조하기 쉽고, 대량 생산도 용이하지만 이를 포함하는 고분자 전해질의 이온전도도가 실온에서 10-6S/cm 이하로 낮다는 단점이 있다. 따라서, 실온에서 사용할 수 없고 45℃ 이상, 보통의 경우 60℃ 이상에서만 사용할 수 있다는 단점이 있다. 즉, 고온용 고분자 전해질로서는 사용될 수 있지만 일반적인 전자기기가 사용되는 상온에서는 사용할 수 없는 치명적인 단점 때문에 아직 실용화되지 못하고 있는 상태이다.
겔형 고분자 전해질과 관련해서는, 에틸렌 글리콜의 디메타크릴산 에스테르, 즉 에틸렌 디메타크릴레이트(ethylene dimethacrylate ; [CH2C(CH3)COOCH2]2)에 지지 전해염과 용매를 첨가하여 이루어지는 액상 조성물에 전자선을 조사하여 가교 고분자를 합성함으로써 제조되는 고분자 전해질이 일본특허공개 03-207752호에 개시되어 있다. 그러나, 상기 고분자 전해질은 이온전도도가 10-4S/cm 이하이며, 기계적 특성이 너무 유연하여 실제로 2차전지에 적용하기가 어려운 단점이 있다.
한편, 미국특허 제5,463,179호에서는, 고분자 매트릭스에 비교적 딱딱한 관능기를 도입하여 고분자가 이루는 분자들 사이에 안정한 3차원의 공간을 확보함으로써 전도도를 향상시키려는 노력이 있었다. 상기 고분자 매트릭스를 이용하여 제조된 전해질은 이온 전도도가 4 × 10-3S/cm정도로 우수한 반면에 실제 전지제조시 전극과 전해질간의 계면저항이 상대적으로 높아서 전지의 특성이 저하되어 실용화하기 어렵다는 단점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이온전도도 및 기계적 특성이 모두 우수하면서 전극과 전해질간의 계면저항이 낮고 접착성 또한 우수한 신규 고분자 전해질을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 신규 모노머인 프로필렌카보네이트 메타크릴레이트의 NMR 데이터이다.
도 2는 가소제의 종류 및 함량에 다른 이온전도도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 SiO2첨가량에 따른 이온전도도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 전해액 함량에 따른 이온전도도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 온도에 따른 이온전도도의 변화를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여,
하기 화학식 1의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 식에서, R1및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C5알킬임.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 화학식 1에서 R1이 수소이고 R2가 메틸인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 리튬염을 포함하는 고분자 전해질 조성물을 제공한다.
상기 리튬염은 LiClO4, LiCF3SO3, LiPF6, LiN(CF3SO2)2, LiBF4로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 고분자 전해질 조성물은 비닐계 또는 아크릴계 모노머를 조성물 총중량을 기준으로 10 내지 50중량% 더 포함할 수 있다.
상기 비닐계 모노머는 비닐아세테이트, 2-비닐-1,3-디옥솔란, 비닐메타크릴레이트, 비닐아크릴레이트, 비닐피롤리돈 및 트리메톡시비닐실란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 모노머는 비닐메타크릴레이트, 비닐아크릴레이트, 에톡시에틸 아크릴레이트, 트리플루오로에틸아크릴레이트, 아크릴로니트릴 및 메틸메트크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 고분자 전해질 조성물은 폴리에틸렌옥사이드, 비정질 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐렌 플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 폴리머 또는 올리고머를 모노머 중량대비 최대 30중량% 까지 포함 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 고분자 전해질 조성물은 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 디프로필카보네이트, 디에톡시에탄, 디메톡시에탄 및 감마부티로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 비양자성 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 비양자성 용매의 함량은 조성물 총중량을 기준으로 50중량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 고분자 전해질 조성물은 상기 조성물 100중량부에 대하여 5 내지 40중량부의 무기재료를 더 포함할 수 있다.
상기 무기재료는 실리카, 알루미나, 리튬알루미네이트 및 제올라이트로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 고분자 전해질 조성물을 자외선, 전자빔 또는 가열에 의해 경화시키면 고분자 전해질을 얻을 수 있다.
본 발명에 의한 고분자 전해질을 리튬이차 전지에 전지에 채용하게 되면 우수한 특성을 가진 이차전지를 얻을 수 있다. .
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 고분자 전해질은 카보네이트기를 갖고 있는 5원환기가 도입된 고분자 매트릭스로 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기 카보네이트기를 갖고 있는 5원환기는 유기 전해액으로 주로 쓰이는 고리형 카보네이트 화합물을 의미하는것으로서, 대표적인 것으로는 PC(propylene carbonate) 및 EC(ethylene carbonate)가 있다.
카보네이트기를 갖고 있는 5원환기는 리튬이온과의 친화력이 크기 때문에 를 리튬 이온을 쉽게 운반 할 수 있을 뿐만 아니라 리튬이온의 누출 가능성도 배제 할 수 있어 안전성 있는 고분자 전해질을 제조할 수 있다는 장점이 있다.
특히, 본 발명에 의한 고분자 전해질은 전해액 성분이 될 수 있는 고유전율 화합물이 고분자에 도입되어 있기 때문에 전해액을 전혀 사용하지 않거나 사용하더라도 아주 소량만 첨가하면 되므로 겔형 고분자 전해질보다 전기적 안정성 및 수명특성이 우수한 완전고체형 고분자 전해질을 제공할 수 있다는 특징을 갖는다.
완전고체형 고분자 전해질은 기존의 겔형 고분자 전해질보다 높은 기계적 강도를 갖기 때문에 약 10㎛ 전후의 박막형태로 제조가 가능하여 체적 에너지 밀도를 높일수 있고, 캐소드 및 애노드와 함께 필름형태로 적층가능하다는 장점이 있다.
본 발명에 의한 고분자 전해질은 화학식 1의 화합물을 모노머로 하여 경화시킴으로서 얻을 수 있다. 화학식 1의 화합물은 이전에 알려지지 않은 신규 물질로서, 예를 들어 UV 경화, 전자빔 경화 또는 가열경화에 의해 기본 고분자 매트릭스로 사용되며, 유전율이 높은 고리형 카보네이트기를 고분자 쇄에 그래프트시켜 폴리머의 유전율 상수를 높일수 있다.
구체적으로 예를 들면, 기존에 고분자 전해질로 사용되는 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 또는 폴리아크릴로니트릴(PAN)의 유전율상수가 4 ~ 9 인 것에 비하여 프로필렌카보네이트 메타크릴레이트는 약 20 ~ 60까지의 높은 유전율 상수를 갖고 있다.
화학식 1의 화합물은 또한, 주쇄에 비닐기가 존재하므로, UV 경화 또는 자유 라디칼중합 등 여러 가지 고분자 중합방법에 의해 새로운 전도성 고분자의 매트릭스로도 활용 가능하다. 예를 들면, 스웰링 가능한 모노머와 공중합시 겔형 고분자 전해질로 사용이 가능하게 할 수 있다.
본 발명에 의한 고분자 전해질에는 통상적으로 고분자 전해질에 첨가되는 성분이 첨가될 수 있다. 필름의 취성이 큰 경우에는 가소제로서 고비점의 용매를 소량 첨가하여 폴리머의 유연성을 증가 시킬 수 있다.
또는, 고비점 용매 대신에 올리고머(예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜), 비정질 폴리머 또는 무기재료 가소제로서 첨가할 수 있다. 기존에 고분자 전해질 재료로 사용되던 올리고머나 폴리머를 첨가하게 되면, PCMA가 올리고머 또는 폴리머와 가교되어 기계적 물성을 증대시킬 뿐 아니라 전해질과 전극과의 계면 접착성을 향상시킬 수 있다. 무기재료는 고분자의 유리화 정도를 낮출 수 있으며, 고체 고분자 전해질 내에서 가소화 효과를 줄 수 있다. 이 때 사용된 무기물로는 실리카, 알루미나, 리튬알루미네이트, 제올라이트 등 당업계에서 통상적으로 사용되는 여러 가지 무기물질을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하고자 한다. 하기 실시예는 단지 예시적인 것으로서 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
<모노머 합성예>
하기 방법으로 하기 화학식 2의 프로필렌카보네이트 메타크릴레이트(PCMA)를 합성하였다.
글리시딜 메타크릴레이트(glycidyl methacrylate) 0.14 몰을 출발 물질로 하고, 이에 대하여 트리페닐포스핀(triphenyl phophine), 요도드화 칼륨(potassium iodide) 및 4-메톡시페놀(4-methoxy phenol)을 각각 6.1×10-4, 4.5×10-4및 2.6×10-3몰이 되도록 넣고 CO2기체를 버블링시켰다. 오일배스 온도를 80℃로 유지하고 하루동안 반응을 시켰다. 차갑게 포화된 리튬 카보네이트(Li2CO3) 수용액을 넣고 메틸렌클로라이드로 추출하였다. 결과 생성물을 우선 회전증발기로 증발시켜 용매를 제거하고 진공(0.2 torr)하에서 오일배스 온도 80℃에서 반응후 남아있는 출발 물질을 증류하여 제거한 결과 하기 화학식 3의 목적물질을 오일 상태로 얻었다 (수율 90%). 도 1은 화학식 2의 PCMA에 대한 NMR 데이터이다.
<실시예 1>
상기 합성예에서 제조한 PCMA를 사용하여 다음과 같은 방법으로 고분자 전해질을 제조하였다.
먼저 PCMA 6g에 가소제와 리튬염을 첨가하였다. 가소제로는 에틸렌카보네이트/프로필렌카보네이트(EC/PC)의 1:1 혼합물을 사용하였으며, 함량은 0.5 내지 5g까지 변화시켰다. 리튬염은 LiPF6를1몰 첨가하였다. PCMA, 가소제 및 리튬염의 혼합용액을 마일라(Mylar) 필름 또는 유리판 위에 적당량 부은 다음 또다른 마일라 필름 또는 유리판을 덮은 다음 UV 경화장치로 옮겼다. 상온에서 2 내지 3분간 UV 경화시켰다. 결과적으로 얻어진 고분자 전해질 필름에 대하여 가소제의 함량변화에 따른 이온전도도 및 기계적 강도를 측정하였다.
<실시예 2>
가소제로서 프로필렌카보네이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
<실시예 3>
가소제로서 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르(PEGDME)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
<실시예 4>
가소제로서 감마부티로락톤을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 1 내지 4에서 제조한 고분자 전해질 필름의 이온전도도는 도 2에 나타내었다. 또한, 각 실시예에 대하여 기계적 강도와 이온전도도를 고려한 최적의 조성을 표 1에 나타내었다.
최적조건 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
PCMA: 가소제중량비 6:3 6:4 6:5 6:3
이온전도도(S/cm) 2.8×10-4 1×10-4 5×10-4 9.3×10-4
기계적 강도 프리스탠딩 겔형 겔형 프리스탠딩
도 2 및 표 1로부터, EC/PC 가소제를 사용한 경우에 특히 바람직한 고분자 전해질 필름을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
<실시예 5>
상기 합성예에서 제조한 PCMA 3g과 폴리(에틸렌옥사이드)디메타크릴레이트(PEODMA) 3g을 가소제는 전혀 첨가하지 않고 실시예 1과 동일한 방법으로 공중합시켜 하기 화학식 4의 반복단위를 갖는 고분자 전해질을 제조하였다. 리튬염은 실시예 1과 동일하게 첨가하였다. 가소제를 첨가하지 않은 완전고체형 고분자 전해질의 이온전도도는 3×10-5S/cm로 측정되었다.
상기 식중, R1은 -H 또는 -CH3이고, R2는 -COOCH2CH3또는 -COOCHCH2- 이다.
<실시예 6>
PEODMA 3g 대신 트리메톡시비닐실란(TMVS) 2g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 하기 화학식 5의 반복단위를 갖는 고분자 전해질을 제조하였다. 가소제를 첨가하지 않은 완전고체형 고분자 전해질의 이온전도도는 1×10-4S/cm로 측정되었다.
상기 식에서, R1은 수소, R2는 -Si(OCH3)3이다.
이하는 리튬2차 전지용 고분자 전해질로 기존에 사용되던 폴리머에 PCMA를 가교시켜 기계적 물성 및 전해질과 전극과의 계면접착성이 우수한 고분자 전해질을 제조한 예를 설명한다.
<실시예 7>
분자량 600,000의 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 2g에 PCMA 3g을 그래프트시켰다. 구체적으로, 폴리에틸렌옥사이드와 PCMA를 아세토니트릴 50ml에 녹여 혼합한 후 LiCF3SO3및 개시제로서 벤조일 에틸 에테르(BEE)를 첨가하였다. 자외선(UV)을 사용하여 고분자 전해질을 제조하였다. 가소제가 첨가되지 않은 완전 고체형 고분자 전해질의 이온전도도는 6×10-6S/cm로 측정되었다.
<실시예 8>
PEO 2g 대신 분자량 400,000 내지 600,000의 비정질 폴리(에틸렌옥사이드)(aPEO) 1.5g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로 완전고체형 고분자 전해질을 제조하였다. 이온전도도는 2×10-5S/cm로 측정되었다.
<실시예 9>
PEO 2g 대신 분자량 500,000의 폴리비닐피롤리돈(PVP) 2g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로 완전고체형 고분자 전해질을 제조하였다. 이온전도도는 2×10-5S/cm로 측정되었다.
<실시예 10>
무기재료를 첨가제로 사용함으로 기계적 물성 및 높은 이온전도도를 갖는 완전고체형 고분자 전해질을 제조하였다. PCMA 3g에 대하여 SiO2를 1g 내지 5g을 첨가하여 고분자 전해질을 제조하였다. SiO2함량 변화에 따른 이온전도도의 변화를 도 3에 나타내었다. 또한, SiO2함량 변화에 따른 고분자 전해질 필름의 물성을 이온전도도와 함께 표 2에 나타내었다.
PCMA(g) 3 3 3 3 3
SiO2(g) 1 2 3 4 5
이온전도도S/cm 3×10-7 7×10-6 1×10-4 3×10-4 5×10-4
필름물성 취성 연성 연성 매우 연성 약함
<실시예 11>
본 실시예는 실시예 1에서 제조한 PCMA를 UV경화하여 제조한 고분자 매트릭스에 유기전해액을 첨가함으로써 고분자내에 전해액을 함유하여 리튬이온의 이동을 극대화한 예를 설명한다. 유기전해액으로는 EC/PC 1:1 혼합물을 사용하였고, 리튬염은 LiPF61M을 첨가하였다. 전해액의 첨가량에 따른 이온전도도의 변화를 측정하여 도 4에 나타내었다.
전해액을 고분자 중량의 두배 이상 첨가하게 되면, 물성이 열악하여 고분자 필름의 성형에 문제가 발생하였다. 물성이 가장 좋게 나타나는 고분자: 전해액의중량비는 약 1:1.5인 것으로 나타났다. 도 4로부터 상온에서 최고 2×10-3S/cm 이상의 이온전도도를 갖는 것을 알 수 있다.
<실시예 12>
실시예 11에서 제조한 고분자/전해액의 비가 1:1.5의 조성을 갖는 전해질 필름을 사용하여 온도변화에 따른 이온전도도 특성을 측정하였다. 그 결과는 도 5에 나타내었다. 도 5로부터, 상온에서의 이온전도도가 약 10-4S/cm 이상이며, 50℃ 이상에서의 이온전도도는 약 10-3S/cm 의 값을 갖는다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 의한 신규 모노머를 이용하여 제조된 고분자 전해질은 다음과 같은 효과가 기대된다.
1) 높은 유전율을 갖는 고리형 카보네이트기를 고분자 매트릭스에 도입함으로써 고분자 전해질의 이온전도도를 개선할 수 있고,
2) 모노머에 함유된 비닐기를 이용하여 다른 물성이 좋은 물질과 공중합시켜기타 물성이 개선된 새로운 고분자 매트릭스를 얼마든지 개발할 수 있으며,
3) 유기전해액 성분이 고분자 매트릭스에 모노머로서 도입도어 있기 때문에 별도의 유기전해액이 첨가되지 않느 완전고체형 고분자 전해질을 제조할 수 있기 때문에, 기존의 겔형 고분자 전해질보다 높은 기계적 강도를 가지며, 장시간 충반전시에도 안정하며, 고분자 전해질을 약 10㎛ 전후의 박막형태로 제조가 가능하여 체적 에너지 밀도를 높일수 있고, 캐소드 및 애노드와 함께 필름형태로 적층가능하다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 화합물.
    [화학식 1]
    상기 식에서, R1및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C5알킬임.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1에서 R1이 수소이고 R2가 메틸인 것을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항의 화합물과 리튬염을 포함하는 고분자 전해질 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 리튬염은 LiClO4, LiCF3SO3, LiPF6, LiN(CF3SO2)2, LiBF4로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 비닐계 또는 아크릴계 모노머를 조성물 총중량을 기준으로 10 내지 50중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 비닐계 모노머는 비닐아세테이트, 2-비닐-1,3-디옥솔란, 비닐메타크릴레이트, 비닐아크릴레이트, 비닐피롤리돈 및 트리메톡시비닐실란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 아크릴계 모노머는 비닐메타크릴레이트, 비닐아크릴레이트, 에톡시에틸 아크릴레이트, 트리플루오로에틸아크릴레이트, 아크릴로니트릴 및 메틸메트크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 조성물.
  8. 제3항에 있어서, 폴리에틸렌옥사이드, 비정질 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐렌 플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 폴리머 또는 올리고머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 조성물.
  9. 제3항에 있어서, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 디프로필카보네이트, 디에톡시에탄, 디메톡시에탄 및 감마부티로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 비양자성 용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 비양자성 용매의 함량은 조성물 총중량을 기준으로 50중량% 이하인 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 조성물.
  11. 제3항에 있어서, 상기 조성물 100중량부에 대하여 5 내지 40중량부의 무기재료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 무기재료는 실리카, 알루미나, 리튬알루미네이트 및 제올라이트로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 조성물.
  13. 제3항 내지 제12항중 어느 한 항의 고분자 전해질 조성물을 경화시켜 얻은 고분자 전해질.
  14. 제13항에 있어서, 상기 경화는 자외선, 전자빔 또는 가열에 의해 실시된 것을 특징으로 하는 고분자 전해질.
  15. 제13항의 고분자 전해질을 채용한 리튬이차 전지.
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