KR20110010516A - Perfluorinated phosphate crosslinker for gel polymer electrolyte, gel polymer electrolyte prepared from the same and electrochemical device comprising the electolyte - Google Patents

Perfluorinated phosphate crosslinker for gel polymer electrolyte, gel polymer electrolyte prepared from the same and electrochemical device comprising the electolyte Download PDF

Info

Publication number
KR20110010516A
KR20110010516A KR1020090068117A KR20090068117A KR20110010516A KR 20110010516 A KR20110010516 A KR 20110010516A KR 1020090068117 A KR1020090068117 A KR 1020090068117A KR 20090068117 A KR20090068117 A KR 20090068117A KR 20110010516 A KR20110010516 A KR 20110010516A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gel polymer
polymer electrolyte
composition
electrolyte
formula
Prior art date
Application number
KR1020090068117A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101350316B1 (en
Inventor
유성훈
안유하
강영구
김동욱
심효진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020090068117A priority Critical patent/KR101350316B1/en
Publication of KR20110010516A publication Critical patent/KR20110010516A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101350316B1 publication Critical patent/KR101350316B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54Electrolytes
    • H01G11/56Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/06Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/08Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/09Esters of phosphoric acids
    • 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

Abstract

PURPOSE: A perfluorinated phosphate acrylate cross-linking agent for gel polymer electrolyte of a specific structure is provided to ensure electrochemical stability and thermal stability. CONSTITUTION: A perfluorinated phosphate acrylate cross-linking agent for gel polymer electrolyte is denoted by chemical formula 1. A composition for gel polymer electrolyte contains electrolyte solvent, lithium salt, and gel polymer electrolyte monomer and further contains perfluorinated phosphate acrylate cross-linking agent. The electrolyte solvent is circular carbonate, linear carbonate, lactone, ether, ester, sulfoxide, acetonitrile, lactame, ketone or halogen derivative thereof. The gel polymer electrolyte is formed by polymerizing the composition for gel polymer electrolyte. An electrochemical device contains anode, cathode and gel polymer electrolyte.

Description

겔 폴리머 전해질용 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제 및 이로부터 제조된 겔 폴리머 전해질과 이를 포함하는 전기화학소자{PERFLUORINATED PHOSPHATE CROSSLINKER FOR GEL POLYMER ELECTROLYTE, GEL POLYMER ELECTROLYTE PREPARED FROM THE SAME AND ELECTROCHEMICAL DEVICE COMPRISING THE ELECTOLYTE}PERFLUORINATED PHOSPHATE CROSSLINKER FOR GEL POLYMER ELECTROLYTE, GEL POLYMER ELECTROLYTE PREPARED FROM THE SAME AND ELECTROCHEMICAL DEVICE COMPRISING THE ELECTOLYTE

본 발명은 겔 폴리머 전해질용 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제 및 이로부터 제조된 겔 폴리머 전해질과 이를 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 우수한 열적 안정성 및 난연성을 갖는 겔 폴리머 전해질용 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제 및 이로부터 제조된 겔 폴리머 전해질과 이를 포함하여 성능이 개선된 전기화학소자에 관한 것이다.The present invention relates to a perfluorinated phosphate-based acrylate crosslinking agent for a gel polymer electrolyte and a gel polymer electrolyte prepared therefrom and an electrochemical device comprising the same. More specifically, the present invention relates to a perfluorinated phosphate acrylate crosslinking agent for a gel polymer electrolyte having excellent thermal stability and flame retardancy, and a gel polymer electrolyte prepared therefrom and an electrochemical device having improved performance.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전지의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기 화학 소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 있는 분야이고, 특히 최근 전자기기의 소형화 및 경량화 추세에 따라, 소형 경량화 및 고용량으로 충방전 가능한 전지로서 이차 전지의 개발은 관심의 촛점이 되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the field of application extends to the energy of mobile phones, camcorders and notebook PCs, and even electric vehicles, efforts for research and development of batteries are becoming more concrete. The electrochemical device is the field that is attracting the most attention in this respect, in particular, with the recent trend of miniaturization and light weight of electronic devices, the development of secondary batteries as a battery capable of charging and discharging small size and high capacity has been the focus of attention.

종래 전기 화학 반응을 이용한 전지, 전기 이중층 캐패시터 등의 전기 화학 소자용 전해질로는 액체 상태의 전해질, 특히 비수계 유기 용매에 염을 용해한 이온 전도성 유기 액체 전해질이 주로 사용되어 왔다. Conventionally, as electrolytes for electrochemical devices such as batteries and electric double layer capacitors using an electrochemical reaction, an electrolyte in a liquid state, particularly an ion conductive organic liquid electrolyte in which salts are dissolved in a non-aqueous organic solvent, has been mainly used.

그러나 이와 같이 액체 상태의 전해질을 사용하면, 전극 물질이 퇴화되고 유기 용매가 휘발될 가능성이 클 뿐만 아니라, 주변 온도 및 전지 자체의 온도 상승에 의한 연소 등과 같은 안전성에 문제가 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 충방전 진행시 카보네이트 유기 용매의 분해 및/또는 유기 용매와 전극과의 부반응에 의해 전지 내부에 가스가 발생하여 전지 두께를 팽창시키는 문제점이 있으며, 고온 저장시에는 이러한 반응이 가속화되어 가스 발생량이 더 증가하게 된다. However, the use of the electrolyte in the liquid state is not only highly likely to deteriorate the electrode material and volatilize the organic solvent, but also has problems in safety such as combustion due to an increase in the ambient temperature and the temperature of the battery itself. In particular, a lithium secondary battery has a problem in that gas is generated inside the battery due to decomposition of a carbonate organic solvent and / or side reaction between the organic solvent and the electrode during charging and discharging, thereby expanding the battery thickness, and the reaction is accelerated at high temperature storage. Thus, the amount of gas generated is further increased.

이와 같이 지속적으로 발생된 가스는 전지의 내압 증가를 유발시켜 각형 전지가 특정 방향으로 부풀어오르는 등 전지의 특정면의 중심부가 변형되는 현상을 초래할 뿐만 아니라, 전지 내 전극면에서의 밀착성에서 국부적인 차이점을 발생시켜 전극 반응이 전체 전극면에서 동일하게 일어나지 못하는 문제를 야기한다. 따라서 전지의 성능과 안전성 저하가 필수적으로 초래되게 된다.This continuously generated gas causes an increase in the internal pressure of the battery, which causes the center of the specific surface of the battery to deform such as swelling of the square battery in a specific direction, as well as a local difference in adhesion at the electrode surface of the battery. This causes the problem that the electrode reaction does not occur equally in the entire electrode surface. Therefore, the performance and safety degradation of the battery is necessarily caused.

따라서, 이러한 액체 전해질의 안전성 문제를 극복하기 위해 폴리머 전해질이 사용되고 있다. 일반적으로, 전지의 안전성은 액체 전해질 < 겔 겔 폴리머 전해질 < 고체 고분자 전해질 순서로 향상되나, 이에 반해 전지 성능은 감소하는 것으로 알려져 있다. 이러한 열등한 전지 성능으로 인하여 아직까지 고체 고분자 전해질을 채택한 전지들은 상업화되지 않은 것으로 알려져 있다.Therefore, a polymer electrolyte is used to overcome the safety problem of the liquid electrolyte. In general, battery safety is known to improve in the order of liquid electrolyte <gel gel polymer electrolyte <solid polymer electrolyte, while battery performance is known to decrease. Due to such inferior battery performance, it is known that batteries employing a solid polymer electrolyte have not been commercialized yet.

한편, 상기 겔 폴리머 전해질은 상술한 바와 같이 전기화학적 안전성이 우수 하여 전지의 두께를 일정하게 유지할 수 있을 뿐 아니라, 겔상 고유의 접착력으로 인해 전극과 전해질 사이의 접촉이 우수하여 박막형 전지를 제조할 수 있다.On the other hand, the gel polymer electrolyte is excellent in the electrochemical safety as described above can not only keep the thickness of the battery constant, but also excellent contact between the electrode and the electrolyte due to the inherent adhesion of the gel phase can produce a thin film battery have.

이러한 겔 폴리머 전해질의 전도도를 향상시키기 위하여 저분자량의 폴리알킬렌옥사이드나 유기용매를 가소제로 첨가하여 고분자 전해질의 전도도를 향상하려는 노력들이 진행되어왔다. 그러나, 가소제의 함량이 증가할 경우 고분자 전해질의 물성이 크게 감소하거나 안정된 겔을 형성할 수 없는 단점을 가지고 있다. In order to improve the conductivity of the gel polymer electrolyte, efforts have been made to improve the conductivity of the polymer electrolyte by adding a low molecular weight polyalkylene oxide or an organic solvent as a plasticizer. However, when the amount of the plasticizer is increased, the physical properties of the polymer electrolyte are greatly reduced or a stable gel cannot be formed.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 화학적으로 가교가 가능한 작용기를 가지는 폴리알킬렌글리콜화합물을 포함하고 이온전도성 액체 및 전해질염이 혼합된 조성물로부터 UV 또는 전자빔 방사선으로 경화시켜 가교형 고분자 전해질을 제조하는 방법[미국등록특허제4,830,939호, J. Electrochemm. Soc., 145, 1521 (1998)]이 보고되었다.In order to overcome this problem, a method for producing a crosslinked polymer electrolyte by curing with UV or electron beam radiation from a composition containing a polyalkylene glycol compound having a chemically crosslinkable functional group and a mixture of an ionic conductive liquid and an electrolyte salt [US 4,830,939, J. Electrochemm. Soc., 145, 1521 (1998).

또한, 리튬이차전지의 열안전성을 향상시키기 위하여 비수계 전해질 용매에 난연첨가제를 사용하는 방법이 공지되어 있다. 난연성 첨가제로는 포스페이트계 화합물이 사용되어 리튬 이차전지의 열적안전성을 향상시키는 방법이 공지되었다[미국등록특허제5,830,600호, 미국등록특허제6,511,772호, 미국등록특허제6,746,794호].In addition, a method of using a flame retardant additive in a non-aqueous electrolyte solvent in order to improve the thermal safety of a lithium secondary battery is known. As a flame retardant additive, a method of improving the thermal safety of a lithium secondary battery by using a phosphate compound is known (US Patent No. 5,830,600, US Patent No. 6,511,772, US Patent No. 6,746,794).

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이온 전도도가 우수하면서도 전기화학적 안전성 및 열적 안정성이 우수한 겔 폴리머 전해질을 제조할 수 있는 겔 폴리머 전해질용 가교제 및 이를 포함하는 겔 폴리머 전해질용 조성물과, 이를 중합시켜 형성된 겔 폴리머 전해질 및 상기 겔 폴리머 전해질을 포함하는 전기화학소자를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a gel polymer electrolyte crosslinking agent capable of producing a gel polymer electrolyte having excellent ion conductivity and excellent electrochemical safety and thermal stability, and a composition for gel polymer electrolyte comprising the same, and polymerizing the same. It is to provide an electrochemical device comprising the gel polymer electrolyte and the gel polymer electrolyte formed.

또한, 본 발명의 다른 목적은 특히 겔 폴리머 전해질의 난연성을 향상시킬 수 있는 겔 폴리머 전해질용 가교제 및 이를 포함하는 겔 폴리머 전해질용 조성물과, 이를 중합시켜 형성된 겔 폴리머 전해질 및 상기 겔 폴리머 전해질을 포함하는 전기화학소자를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to include a crosslinking agent for a gel polymer electrolyte and a composition for gel polymer electrolyte comprising the same, and a gel polymer electrolyte formed by polymerizing the same, which can improve the flame retardancy of the gel polymer electrolyte. It is to provide an electrochemical device.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 겔 폴리머 전해질용 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제를 제공한다:In order to solve the above problems, the present invention provides a perfluorinated phosphate-based acrylate crosslinking agent for a gel polymer electrolyte represented by the following formula (1):

Figure 112009045543510-PAT00001
Figure 112009045543510-PAT00001

상기 화학식 1에서, n은 1 또는 2인 정수이다.In Formula 1, n is an integer of 1 or 2.

상기 본 발명의 가교제는 탄소 사슬 내의 탄소가 플루오르와 결합되어 있는데, C-F 결합은 그 결합력이 C-H 결합보다 크므로 폴리머의 내구성이 향상되어 안전성 향상에 기여하는 것으로 판단된다. 더욱이 플루오르는 폴리머의 난연성 향상 에도 큰 기여를 하는 것으로 판단된다.The crosslinking agent of the present invention is the carbon in the carbon chain is bonded to the fluorine, the C-F bond is greater than the C-H bond is determined that the durability of the polymer is believed to contribute to improved safety. In addition, fluorine is thought to contribute greatly to improving the flame retardancy of polymers.

또한, 상기 본 발명의 가교제는 통상적으로 사용되는 전해액 용매, 리튬염 및 겔 폴리머 전해질 단량체와 함께 겔 폴리머 전해질 조성물을 형성할 수 있다. 본 발명의 가교제의 함량은 필요에 따라 적절하게 조절될 수 있으며, 예를 들면 겔 폴리머 전해질용 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the crosslinking agent of the present invention may form a gel polymer electrolyte composition together with a conventionally used electrolyte solvent, lithium salt and gel polymer electrolyte monomer. The content of the crosslinking agent of the present invention may be appropriately adjusted as necessary, and may be, for example, 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for gel polymer electrolyte, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 겔 폴리머 전해질은 상기 겔 폴리머 전해질용 조성물을 중합시켜 형성된다.In addition, the gel polymer electrolyte of the present invention is formed by polymerizing the composition for gel polymer electrolyte.

또한, 본 발명의 전기화학소자는 양극, 음극 및 상기 겔 폴리머 전해질을 포함한다.In addition, the electrochemical device of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode and the gel polymer electrolyte.

본 발명의 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제로 제조되는 겔 폴리머 전해질은 우수한 이온 전도도를 가질 수 있다.Gel polymer electrolytes made from the perfluorinated phosphate-based acrylate crosslinkers of the present invention may have excellent ionic conductivity.

또한, 본 발명의 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제로 제조되는 겔 폴리머 전해질은 가교제 내의 플루오르로 인해 겔 폴리머 전해질은 전기화학적 안정성과 난연성이 향상된다.In addition, the gel polymer electrolyte prepared from the perfluorinated phosphate-based acrylate crosslinking agent of the present invention has improved electrochemical stability and flame retardancy due to fluorine in the crosslinking agent.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념 을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.

본 발명의 겔 폴리머 전해질용 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제는 하기 화학식 1로 표시된다:The perfluorinated phosphate-based acrylate crosslinking agent for the gel polymer electrolyte of the present invention is represented by the following Chemical Formula 1:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009045543510-PAT00002
Figure 112009045543510-PAT00002

상기 화학식 1에서, n은 1 또는 2인 정수이다.In Formula 1, n is an integer of 1 or 2.

본 발명의 상기 가교제를 제조하는 반응식을 개략적으로 나타내면 하기 반응식 1로 표시될 수 있다:Schematic representation of the reaction scheme for preparing the crosslinking agent of the present invention can be represented by the following scheme 1:

Figure 112009045543510-PAT00003
Figure 112009045543510-PAT00003

상기 반응식 1에서, n은 1 또는 2인 정수이다.In Scheme 1, n is an integer of 1 or 2.

상기 반응식 1에서 나타난 바와 같이, 화학식 2로 표시되는 하이드록시 플루오리네이티드 트리(테트라)에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트(hydroxy fluorinated tri(tetra)ethylene glycol mono-acrylate)를 화학식 3으로 표시되는 포스포러스 옥시트리클로라이드(phosphorous oxychloride)와 반응시켜 상기 화학식 1로 표시되는 본 발명의 가교제를 얻을 수 있다. 이 때, 화학식 2의 하이드록시 플루오리네이티드 트리(테트라)에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트를 얻기 위한 반응조건은 당분야에서 통상적으로 수행되는 조건이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 약 0 ℃에서 약 4~5 시간 동안 수행될 수 있다. 또한, 화학식 1의 가교제를 얻기 위한 반응조건도 예를 들면 약 50 ℃에서 약 12 시간 동안 질소 분위기 하에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As shown in Scheme 1, hydroxy fluorinated tri (tetra) ethylene glycol monoacrylate represented by the formula (2) is a phosphorus oxytree represented by the formula (3) The crosslinking agent of the present invention represented by Chemical Formula 1 may be obtained by reacting with chloride (phosphorous oxychloride). At this time, the reaction conditions for obtaining the hydroxy fluorinated tri (tetra) ethylene glycol monoacrylate of the formula (2) can be used without limitation the conditions commonly performed in the art, for example about 4 ℃ at about 4 ℃ May be performed for ˜5 hours. In addition, reaction conditions for obtaining the crosslinking agent of Chemical Formula 1 may also be performed under a nitrogen atmosphere, for example, at about 50 ° C. for about 12 hours, but is not limited thereto.

포스페이트계 화합물은 난연제로서 유용하다고 통상적으로 알려져 있는데, 본 발명의 가교제는 포스페이트 부분을 포함하고 있을 뿐만 아니라 모든 탄소원자에 플루오르가 결합되어 있으므로 난연성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, C-F 결합은 결합력이 상당히 크므로 구조 자체의 안정성이 매우 높다. 따라서, 본 발명이 가교제는 전해질의 전기화학적 안정성 및 열적 안정성과 특히 난연성이 향상된 전해질의 제조에 유용하므로, 발화나 폭발의 위험이 있는 리튬 이차전지의 전해질에 적합하게 사용될 수 있다.Phosphate-based compounds are commonly known to be useful as flame retardants. The crosslinking agent of the present invention not only contains a phosphate moiety but also has fluorine bonded to all carbon atoms, thereby further improving flame retardancy. In addition, C-F bonds have a very high bonding force, so the stability of the structure itself is very high. Therefore, the crosslinking agent of the present invention is useful for preparing an electrolyte having improved electrochemical stability and thermal stability and particularly flame retardancy of the electrolyte, and thus can be suitably used for electrolytes of lithium secondary batteries that may be subject to ignition or explosion.

따라서, 본 발명은 전해액 용매, 리튬염 및 겔 폴리머 전해질 단량체를 포함하는 겔 폴리머 전해질용 조성물에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제를 더 포함하는 겔 폴리머 전해질용 조성물을 제공한다. 상기 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제의 함량은 겔 폴리머 전해질용 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면 가교제로서의 효과가 불충분하고 전해질의 기계적 물성이 저하되며, 30 중량부를 초과하면 전해질의 이온 전도도가 감소할 수 있다.Therefore, the present invention provides a gel polymer electrolyte composition comprising an electrolyte solvent, a lithium salt, and a gel polymer electrolyte monomer, wherein the gel polymer electrolyte composition further comprises a perfluorinated phosphate-based acrylate crosslinking agent represented by Formula 1 above. to provide. The content of the perfluorinated phosphate acrylate crosslinking agent may be 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for gel polymer electrolyte, but is not limited thereto. If the content is less than 0.1 part by weight, the effect as a crosslinking agent is insufficient and the mechanical properties of the electrolyte are lowered. If the content is more than 30 parts by weight, the ionic conductivity of the electrolyte may be reduced.

본 발명의 겔 폴리머 전해질용 조성물에 있어서, 전해액 용매는 당분야에서 통상적으로 사용되는 전해액 용매가 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 락톤, 에테르, 에스테르, 설폭사이드, 아세토니트릴, 락탐, 케톤 및 이들의 할로겐 유도체 등이 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.In the gel polymer electrolyte composition of the present invention, the electrolyte solvent may be used without limitation, the electrolyte solvent commonly used in the art, for example, cyclic carbonate, linear carbonate, lactone, ether, ester, sulfoxide, aceto Nitriles, lactams, ketones and halogen derivatives thereof may be used alone or in combination of two or more thereof.

상기 환형 카보네이트의 예로는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC), 플루오르에틸렌 카보네이트(FEC) 등이 있고, 상기 선형 카보네이트의 예로는 디에틸 카보네이트(DEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디프로필 카보네이트(DPC), 에틸 메틸 카보네이트(EMC), 및 메틸 프로필 카보네이트(MPC) 등이 있다. 상기 락톤의 예로는 감마부티로락톤(GBL)이 있으며, 상기 에테르의 예로는 디부틸에테르, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄 등이 있다. 상기 에스테르의 예로는 메틸 포메이트, 에틸 포메이트, 프로필 포메이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 부틸 프로피오네이트, 메틸 피발레이트 등이 있다. 또한, 상기 설폭사이드로는 디메틸설폭사이드 등이 있고, 상기 락탐으로는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 등이 있으며, 상기 케톤으로는 폴리메틸비닐 케톤이 있다. 또한, 이들의 할로겐 유도체도 사용 가능하며, 이상의 예시된 전해액 용매에만 한정하는 것은 아니다. 또한, 이들 전해액 용매는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), fluoroethylene carbonate (FEC), and the like. Examples of the linear carbonate include diethyl carbonate (DEC) and dimethyl carbonate. (DMC), dipropyl carbonate (DPC), ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate (MPC), and the like. Examples of the lactone include gamma butyrolactone (GBL), and examples of the ether include dibutyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane and the like. Examples of such esters include methyl formate, ethyl formate, propyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, butyl propionate, methyl pivalate and the like. The sulfoxide includes dimethyl sulfoxide, the lactam includes N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and the ketone includes polymethylvinyl ketone. In addition, these halogen derivatives can also be used, and are not limited only to the electrolyte solution illustrated above. In addition, these electrolyte solution solvents can be used individually or in mixture of 2 or more types, respectively.

상기 전해액 용매의 함량은 겔 폴리머 전해질용 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 98 중량부일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면 전해질의 이온 전도도가 저하될 수 있으며, 98 중량부를 초과하면 전해질의 기계적 물성이 감소되어 박막 형태로의 제조가 어려울 수 있다.The content of the electrolyte solvent may be 0.1 to 98 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for gel polymer electrolyte, but is not limited thereto. If the content is less than 0.1 parts by weight, the ionic conductivity of the electrolyte may be lowered. If the content is more than 98 parts by weight, the mechanical properties of the electrolyte may be reduced, making it difficult to manufacture a thin film.

본 발명의 겔 폴리머 전해질용 조성물에 있어서, 리튬염도 당분야에서 통상적으로 사용되는 리튬염이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, LiClO4, LiCF3SO3, LiBFS4, LiPF6, LiAsF6 및 Li(CF3SO2)2N 등이 사용될 수 있다.In the gel polymer electrolyte composition of the present invention, lithium salts can also be used without limitation lithium salts commonly used in the art, for example, LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiBFS 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 and Li (CF 3 SO 2 ) 2 N and the like can be used.

상기 리튬염의 함량은 겔 폴리머 전해질용 조성물 100 중량부에 대하여 3 내지 40 중량부일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 함량이 3 중량부 미만이면 리튬 이온의 농도가 너무 낮아 전해질로서 기능을 하기가 어려우며, 40 중량부를 초과하면 리튬염의 용해도 문제 및 전해질의 이온전도도 감소 문제가 발생할 수 있다.The content of the lithium salt may be 3 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the gel polymer electrolyte composition, but is not limited thereto. If the content is less than 3 parts by weight, the concentration of lithium ions is too low to function as an electrolyte. If the content is more than 40 parts by weight, solubility problems of lithium salts and ionic conductivity of the electrolyte may be reduced.

본 발명에서 사용되는 폴리머 전해질 단량체는 중합 반응이 일어날 수 있는 화합물이면 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 비닐기, 에폭시기, 알릴(allyl)기 및 (메타)아크릴기로 이루어진 군에서 선택되는 중합성 관능기를 갖는 화합물일 수 있다. 또한, 폴리머 전해질 단량체 내 중합성 관능기가 2개 이상일 경우, 중합성 관능기는 서로 동일하거나 다를 수 있다.The polymer electrolyte monomer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound in which a polymerization reaction can occur, and preferably a polymerizable functional group selected from the group consisting of vinyl group, epoxy group, allyl group, and (meth) acryl group. It may be a compound having. In addition, when there are two or more polymerizable functional groups in the polymer electrolyte monomer, the polymerizable functional groups may be the same or different from each other.

상기 폴리머 전해질 단량체의 비제한적인 예로는 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(tetraethylene glycol diacrylate), 폴리 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(Poly ethylene glycol diacrylate, 분자량 50~20,000), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexandiol diacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate), 트리메틸올 프로판 에톡시레이트 트리아크릴레이트(trimethylolpropane ethoxylate triacrylate), 트리메틸올 프로판 프로폭시레이트 트리아크릴레이트(trimethylolpropane propoxylate triacrylate), 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트 (ditrimethylolpropane tetraacrylate), 펜타에리트리 톨 테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate), 펜타에리트리톨 에톡시레이트 테트라아크릴레이트(pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(dipentaerythritol pentaacrylate), 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate), 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르(poly(ethylene glycol) diglycidyl ether), 1,5-헥사디엔 디에폭사이드(1,5-hexadiene diepoxide), 글리세롤 프로폭시레이트 트리글리시딜 에테르(glycerol propoxylate triglycidyl ether), 비닐시클로헥센 디옥사이드(vinylcyclohexene dioxide), 1,2,7,8-디에폭시옥탄(1,2,7,8-diepoxyoctane), 4-비닐시클로헥센 디옥사이드(4-vinylcyclohexene dioxide), 부틸 글리시딜 에테르(butyl glycidyl ether), 디글리시딜 1,2-시클로헥산디카복실레이트(diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate), 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 글리세롤 트리글리시딜 에테르(glycerol triglycidyl ether), 글리시딜 메타크릴레이트(glycidyl methacrylate) 등이 있으나, 이에 한정하지 않으며, 이들 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Non-limiting examples of the polymer electrolyte monomer include tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate (molecular weight 50-20,000), 1,4-butanediol diacrylate (1 , 4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane ethoxylate triacrylate , Trimethylolpropane propoxylate triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate), diphene Erythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, polyethylene glycol diglycidyl ether, 1,5-hexadiene diepoxide (1 , 5-hexadiene diepoxide, glycerol propoxylate triglycidyl ether, vinylcyclohexene dioxide, 1,2,7,8-diepoxyoctane (1,2,7,8 diepoxyoctane, 4-vinylcyclohexene dioxide, butyl glycidyl ether, diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate, Ethylene glycol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, glycidyl methacrylate, and the like, but are not limited thereto. Does, these monomers can be used individually or in combination of two or more.

상기 폴리머 전해질 단량체는 겔 폴리머 전해질용 조성물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 0.5 중량부 미만이면 겔 폴리머가 형성되기 어렵고, 10 중량부 초과이면 조밀한 겔 폴리머가 형성될 뿐 아니라 전해질 내 전해액 용매의 함유량이 적어 전지의 이온전도도가 감소될 수 있으며, 전지의 성능 저하를 야기할 수 있다.The polymer electrolyte monomer may be included in an amount of 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for gel polymer electrolyte. If it is less than 0.5 parts by weight, the gel polymer is difficult to form, and if it is more than 10 parts by weight, the gel polymer is not only formed, but the content of the electrolyte solvent in the electrolyte is low, thereby reducing the ion conductivity of the battery and causing the performance of the battery. can do.

본 발명의 겔 폴리머 전해질용 조성물은 당 업계에 알려진 통상적인 중합 개 시제를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 중합 개시제는 열에 의해 분해되어 라디칼을 형성하고, 자유라디칼 중합에 의해 모노머와 반응하여 겔 폴리머 전해질을 형성한다.The composition for gel polymer electrolyte of the present invention may include conventional polymerization initiators known in the art. The polymerization initiator according to the present invention decomposes by heat to form radicals, and reacts with monomers by free radical polymerization to form a gel polymer electrolyte.

상기 중합 개시제의 비제한적인 예로는 벤조일 퍼옥사이드(Benzoyl peroxide), 아세틸 퍼옥사이드(Acetyl peroxide), 디라우릴 퍼옥사이드(dilauryl peroxide), 디-tert-부틸 퍼옥사이드(di-tert-butyl peroxide), t-부틸퍼옥시-2-에틸-헥사노에이트(t-butyl peroxy-2-ethyl-hexanoate), 쿠밀 하이드로퍼옥사이드(cumyl hydroperoxide), 과산화수소(hydrogen peroxide) 등의 유기과산화물류나 하이드로과산화물류와 2,2'-아조비스(2-시아노부탄)(2,2'-azobis(2-cyanobutane)), 2,2'-아조비스(메틸부티로니트릴)(2,2'-azobis(methylbutyronitrile)), AIBN(2,2'-azobis(iso-butyronitrile)), AMVN(2,2'-azobisdimethyl-valeronitrile) 등의 아조화합물류 등이 있다.Non-limiting examples of the polymerization initiator are benzoyl peroxide, acetyl peroxide, dilauryl peroxide, di-tert-butyl peroxide, organic peroxides and hydroperoxides such as t-butyl peroxy-2-ethyl-hexanoate, cumyl hydroperoxide and hydrogen peroxide; 2,2'-azobis (2-cyanobutane) (2,2'-azobis (2-cyanobutane)), 2,2'-azobis (methylbutyronitrile) (2,2'-azobis (methylbutyronitrile) ), Azo compounds such as AIBN (2,2'-azobis (iso-butyronitrile)) and AMVN (2,2'-azobisdimethyl-valeronitrile).

상기 중합 개시제는 겔 폴리머 전해질용 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.The polymerization initiator may be included in an amount of 0.01 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for gel polymer electrolyte.

본 발명에 따른 겔 폴리머 전해질용 조성물은 상기 기재된 성분들 이외에, 당 업계에 알려진 기타 첨가제 등을 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 선택적으로 함유할 수 있다.The composition for gel polymer electrolyte according to the present invention may optionally contain, in addition to the components described above, other additives known in the art within the scope of the present invention.

본 발명의 겔 폴리머 전해질은 당 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 전술한 본 발명의 겔 폴리머 전해질용 조성물을 중합시켜 형성된 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 충분히 혼합된 겔 폴리머 전해질용 조성물을 적절한 두께로 유 리판, 폴리에틸렌계 비닐 또는 상업용 Mylar 필름 또는 전지용 전극 등의 지지체 상에 도포한 후, 전자선, 자외선 감마선 등의 광조사기 또는 가열 조건에서 경화반응을 유도하여 겔 폴리머 전해질을 얻을 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The gel polymer electrolyte of the present invention is formed by polymerizing the above-described composition for gel polymer electrolyte of the present invention according to conventional methods known in the art. More specifically, the composition for gel polymer electrolyte of the present invention is sufficiently mixed with a suitable thickness on a support such as a glass plate, polyethylene-based vinyl or commercial Mylar film or a battery electrode, and then irradiated with an electron beam or an ultraviolet gamma ray. Alternatively, the gel polymer electrolyte may be obtained by inducing a curing reaction under heating conditions, but the present invention is not limited thereto.

또한, 본 발명의 전기화학소자는 양극, 음극, 세퍼레이터 및 본 발명에 따른 겔 폴리머 전해질용 조성물을 중합시켜 형성된 겔 폴리머 전해질을 포함하여 제조될 수 있다.In addition, the electrochemical device of the present invention may be prepared including a positive electrode, a negative electrode, a separator and a gel polymer electrolyte formed by polymerizing the composition for gel polymer electrolyte according to the present invention.

상기 전기화학소자는 전기화학 반응을 하는 모든 소자를 포함하며, 구체적인 예를 들면, 모든 종류의 1차, 2차 전지, 연료 전지 또는 캐퍼시터(capacitor) 등이 있으며, 특히 리튬 이차전지가 바람직하다.The electrochemical device includes all devices that undergo an electrochemical reaction, and specific examples thereof include all kinds of primary, secondary batteries, fuel cells, or capacitors, and particularly, lithium secondary batteries are preferable.

또한, 전기화학소자의 전극은 당 분야에 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 전극활물질에 용매, 필요에 따라 바인더, 도전재, 분산재를 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조한 후 이를 금속 재료의 집전체에 도포(코팅)하고 압축한 뒤 건조하여 전극을 제조할 수 있다.In addition, the electrode of the electrochemical device can be prepared by conventional methods known in the art. For example, a slurry may be prepared by mixing and stirring a solvent, a binder, a conductive material, and a dispersant in an electrode active material, and then applying (coating) to a current collector of a metal material, compressing, and drying the electrode to prepare an electrode. have.

전극활물질은 양극활물질 또는 음극활물질을 사용할 수 있다. The electrode active material may be a positive electrode active material or a negative electrode active material.

양극활물질은 LiMxOy(M = Co, Ni, Mn, CoaNibMnc)와 같은 리튬 전이금속 복합산화물(예를 들면, LiMn2O4 등의 리튬 망간 복합산화물, LiNiO2 등의 리튬 니켈 산화물, LiCoO2 등의 리튬 코발트 산화물 및 이들 산화물의 망간, 니켈, 코발트의 일부를 다른 전이금속 등으로 치환한 것 또는 리튬을 함유한 산화바나듐 등) 또는 칼 코겐 화합물(예를 들면, 이산화망간, 이황화티탄, 이황화몰리브덴 등) 등이 사용 가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The positive electrode active material may be a lithium transition metal composite oxide such as LiM x O y (M = Co, Ni, Mn, Co a Ni b Mn c ) (for example, lithium manganese composite oxide such as LiMn 2 O 4 , LiNiO 2, etc.). Lithium cobalt oxides such as lithium nickel oxide, LiCoO 2 , and manganese, nickel, and cobalt in which some of these oxides are substituted with other transition metals, or lithium-containing vanadium oxide, or a chalcogenide compound (for example, manganese dioxide) , Titanium disulfide, molybdenum disulfide, etc.) may be used, but is not limited thereto.

음극활물질은 종래 전기화학소자의 음극에 사용될 수 있는 통상적인 음극활물질이 사용 가능하며, 이의 비제한적인 예로는 리튬 이온을 흡장 및 방출할 수 있는 리튬 금속, 리튬 합금, 탄소, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 흑연(graphite), 탄소 섬유(carbon fiber) 등이 있다. 기타, 리튬을 흡장 및 방출할 수 있고, 리튬에 대한 전위가 2V 미만인 TiO2, SnO2 등과 같은 금속 산화물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 흑연, 탄소섬유(carbon fiber), 활성화 탄소 등의 탄소재가 바람직하다.The negative electrode active material may be a conventional negative electrode active material that can be used for the negative electrode of the conventional electrochemical device, non-limiting examples thereof lithium metal, lithium alloy, carbon, petroleum coke that can occlude and release lithium ions ), Activated carbon, graphite, carbon fiber, and the like. In addition, lithium oxide may be occluded and released, and metal oxides such as TiO 2 , SnO 2, and the like having a potential of less than 2 V may be used, but are not limited thereto. In particular, carbon materials such as graphite, carbon fiber and activated carbon are preferable.

금속 재료의 집전체는 전도성이 높고 상기 전극활물질의 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속으로서, 전지의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 양극 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.The current collector of the metal material is a metal having high conductivity and which the slurry of the electrode active material can easily adhere to, and may be used as long as it is not reactive in the voltage range of the battery. Non-limiting examples of the positive electrode current collector is a foil produced by aluminum, nickel or a combination thereof, and non-limiting examples of the negative electrode current collector is produced by copper, gold, nickel or copper alloy or a combination thereof Foil and the like.

상기 세퍼레이터는 특별한 제한이 없으나, 다공성 세퍼레이터를 사용하는 것이 바람직하며, 비제한적인 예로는 폴리프로필렌계, 폴리에틸렌계, 또는 폴리올레핀계 다공성 세퍼레이터 등이 있다. 또한, 상기 세퍼레이터를 전지에 적용하는 방법으로는 일반적인 방법인 권취(winding) 이외에도 세퍼레이터와 전극의 적층(lamination, stack) 및 접음(folding) 등이 가능하다.The separator is not particularly limited, but it is preferable to use a porous separator, and non-limiting examples include a polypropylene-based, polyethylene-based, or polyolefin-based porous separator. In addition, as a method of applying the separator to a battery, in addition to the general winding method, the separator and the electrode may be laminated, folded, and the like.

본 발명의 전기화학소자는 외형에 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin)형 등이 될 수 있다.The electrochemical device of the present invention is not limited in appearance, but may be cylindrical, square, pouch or coin type using a can.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

제조예 1 : 하이드록시 플루오리네이티드 트리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 합성Preparation Example 1 Synthesis of Hydroxy Fluorinated Triethylene Glycol Monoacrylate

3구 플라스크에 상기 반응식 1에 기재된 출발물질인 플루오리네이티드 트리에틸렌 글리콜(50g, 0.170mol)을 THF(150ml)에 용해시킨 후, 0 ℃에서 교반하면서, THF(50g)에 용해된 트리에틸아민(35.544ml, 0.255mol)을 천천히 적가하고 30분 동안 교반한다. 그 후, THF(50g)에 용해된 아크릴로일 클로라이드(17.953ml, 0.221mol)를 천천히 적가하고 4 ~ 5 시간 동안 반응을 진행시켰다.Triethylamine dissolved in THF (50 g) was dissolved in THF (150 ml) after dissolving fluorinated triethylene glycol (50 g, 0.170 mol), the starting material described in Scheme 1, in a three-necked flask. (35.544 ml, 0.255 mol) is slowly added dropwise and stirred for 30 minutes. Then, acryloyl chloride (17.953 ml, 0.221 mol) dissolved in THF (50 g) was slowly added dropwise and the reaction proceeded for 4-5 hours.

반응 결과 얻어진 침전물을 여과하고 디클로로메탄으로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후, 컬럼 크로마토그래피(디클로로메탄/헥산=1/1 후 디클로로메탄)로 분리하여 상기 반응식 1에서 화학식 2로 표시된 하이드록시 플루오리네이티드 트리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 28g(수득율 47%)을 얻었다. 제조된 하이드록시 플루오리네이티드 트리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트의 1H-NMR 분석 결과 는 다음과 같다:The precipitate obtained as a result of the reaction was filtered and extracted with dichloromethane. The organic layer was dried over MgSO 4 , then separated by column chromatography (dichloromethane / hexane = 1/1, dichloromethane), and 28 g of hydroxy fluorinated triethylene glycol monoacrylate represented by Chemical Formula 2 in Scheme 1 (yield) 47%). 1 H-NMR analysis of the prepared hydroxy fluorinated triethylene glycol monoacrylate is as follows:

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):δ 6.55 - 6.50 (d, J=17.7 Hz, 1H), 6.23 - 6.14(q, 1H), 6.01 - 5.97 (d, J=10.5 Hz, 1H), 4.60 - 4.55 (t, 2H), 3.95 - 3.89 (q, 2H), 2.94 (s, 1H). 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 6.55-6.50 (d, J = 17.7 Hz, 1H), 6.23-6.14 (q, 1H), 6.01-5.97 (d, J = 10.5 Hz, 1H), 4.60-4.55 (t, 2H), 3.95-3.89 (q, 2H), 2.94 (s, 1H).

제조예 2 : 하이드록시 플루오리네이티드 테트라에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 합성Preparation Example 2 Synthesis of Hydroxy Fluorinated Tetraethylene Glycol Monoacrylate

플루오리네이티드 트리에틸렌 글리콜 대신 플루오리네이티드 테트라에틸렌 글리콜(50g)을 사용하고, 트리에틸아민 25.509ml 및 아크릴로일 클로라이드 12.882ml를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 반응을 진행시켜, 상기 반응식 1에서 화학식 2로 표시된 하이드록시 플루오리네이티드 테트라에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 25g(수득율 47%)을 얻었다. 제조된 하이드록시 플루오리네이티드 테트라에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트의 1H-NMR 분석 결과는 다음과 같다:The reaction was carried out in the same manner as in Preparation Example 1, except that fluorinated tetraethylene glycol (50 g) was used instead of fluorinated triethylene glycol, and 25.509 ml of triethylamine and 12.882 ml of acryloyl chloride were used. 25 g (yield 47%) of hydroxy fluorinated tetraethylene glycol monoacrylate represented by Chemical Formula 2 in Scheme 1 was obtained. 1 H-NMR analysis of the prepared hydroxy fluorinated tetraethylene glycol monoacrylate is as follows:

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):δ 6.65 - 6.50 (d, J=18 Hz, 1H), 6.22 - 6.13(q, 1H), 6.01 - 5.98 (d, J=10.5 Hz, 1H), 4.60 - 4.54 (t, 2H), 3.99 - 3.91 (q, 2H), 2.73 - 2.68 (t, 1H). 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 6.65-6.50 (d, J = 18 Hz, 1H), 6.22-6.13 (q, 1H), 6.01-5.98 (d, J = 10.5 Hz, 1H), 4.60-4.54 (t, 2H), 3.99-3.91 (q, 2H), 2.73-2.68 (t, 1H).

실시예 1 : 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제(n=1) 합성Example 1 Synthesis of Perfluorinated Phosphate Acrylate Crosslinker (n = 1)

3구 플라스크에 상기 제조예 1에서 제조된 하이드록시 플루오리네이티드 트리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트(20g, 0.057mol)를 디클로로메탄(50ml)에 용해시킨 다음, 교반하면서 트리에틸아민(10.453ml, 0.075mol)을 천천히 적가하고 1 시간 동안 교반하였다. 여기에 나트륨으로 정제된 포스포러스 옥시클로라이드(1.739ml, 0.019mol)를 천천히 적가하고 질소 분위기 하에서 50℃에서 12 시간 동안 환류시킨 후 냉각시켰다.The hydroxy fluorinated triethylene glycol monoacrylate (20 g, 0.057 mol) prepared in Preparation Example 1 was dissolved in dichloromethane (50 ml) in a three-necked flask, and then triethylamine (10.453 ml, 0.075 mol) was stirred. ) Was slowly added dropwise and stirred for 1 hour. Phosphorus oxychloride (1.739 ml, 0.019 mol) purified with sodium was slowly added dropwise thereto, refluxed at 50 ° C. for 12 hours under a nitrogen atmosphere, and then cooled.

반응 결과 얻어진 침전물을 여과한 후, 에틸아세테이트로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후, 컬럼 크로마토그래피(디클로로메탄/헥산=1/1 후 디클로로메탄)로 분리하여 상기 화학식 1로 표시된 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제(n=1) 13g(수득율 62%)을 얻었다. 제조된 가교제의 1H-NMR 분석 결과는 다음과 같다:The precipitate obtained as a result of the reaction was filtered and then extracted with ethyl acetate. The organic layer was dried with MgSO 4, and then separated by column chromatography (dichloromethane / hexane = 1/1, dichloromethane) to obtain 13 g of a perfluorinated phosphate acrylate crosslinking agent (n = 1) represented by Chemical Formula 1 (yield 62). %) Was obtained. Results of 1 H-NMR analysis of the prepared crosslinker are as follows:

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):δ 6.54 - 6.48 (d, J=18.39 Hz, 3H), 6.22 - 6.13(q, 3H), 5.98 - 5.94 (d, J=10.47 Hz, 3H), 4.59 - 4.51 (t, 6H), 4.46 - 4.37 (q, 6H). 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 6.54-6.48 (d, J = 18.39 Hz, 3H), 6.22-6.13 (q, 3H), 5.98-5.94 (d, J = 10.47 Hz, 3H), 4.59-4.51 (t, 6H), 4.46-4.37 (q, 6H).

실시예 2 : 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제(n=2) 합성Example 2 Synthesis of Perfluorinated Phosphate-Based Acrylate Crosslinker (n = 2)

하이드록시 플루오리네이티드 트리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 대신에 제조예 2에서 얻어진 하이드록시 플루오리네이티드 테트라에틸렌 글리콜 모노아크 릴레이트 20g을 사용하고, 트리에틸아민 7.792g 및 포스포러스 옥시클로라이드 1.309g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 진행시켜, 상기 화학식 1로 표시된 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제(n=2) 12g(수득율 58%)을 얻었다. 제조된 가교제의 1H-NMR 분석 결과는 다음과 같다:Instead of hydroxy fluorinated triethylene glycol monoacrylate, 20 g of hydroxy fluorinated tetraethylene glycol monoarcate obtained in Preparation Example 2 was used, and 7.792 g of triethylamine and 1.309 g of phosphorus oxychloride were used. The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 12 g of a perfluorinated phosphate acrylate crosslinking agent (n = 2) represented by Formula 1 was obtained (58% yield). Results of 1 H-NMR analysis of the prepared crosslinker are as follows:

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):δ 6.65 - 6.48 (d, J=17.4 Hz, 3H), 6.21 - 6.12(q, 3H), 5.98 - 5.95 (d, J=10.5 Hz, 3H), 4.59 - 4.52 (t, 6H), 4.46 - 4.37 (q, 6H). 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ 6.65-6.48 (d, J = 17.4 Hz, 3H), 6.21-6.12 (q, 3H), 5.98-5.95 (d, J = 10.5 Hz, 3H), 4.59-4.52 (t, 6H), 4.46-4.37 (q, 6H).

실험예 1. 이온 전도도 평가Experimental Example 1. Evaluation of ion conductivity

<전해질 박막 제조>Electrolytic thin film manufacturing

하기 표 1에 나타난 조성으로 겔 폴리머 전해질용 조성물을 제조한 다음, 전도성 유리(ITO) 기판과 투명 유리 기판 사이에 스페이서를 개재하여 형성된 셀에 주입하고, 아르곤 기류 하에서 80℃에서 20 ~ 30 분간 가열하여 겔 폴리머 전해질 박막을 제조하였다.To prepare a composition for a gel polymer electrolyte with the composition shown in Table 1, and then injected into a cell formed between the conductive glass (ITO) substrate and the transparent glass substrate via a spacer, and heated for 20 to 30 minutes at 80 ℃ under argon stream To prepare a gel polymer electrolyte thin film.

단, 전해액 용매로서 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC) 및 디에틸카보네이트(DEC)가 2:2:4로 혼합된 용매, 또는 에틸렌 카보네이트(EC)와 프로필렌 카보네이트(PC)가 1:1로 혼합된 용매를 사용하고, 여기에 LiPF6 1M 농도가 되도록 LiPF6를 첨가하였다.However, a solvent in which ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC) and diethyl carbonate (DEC) are mixed at 2: 2: 4, or ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) is 1: 1 as an electrolyte solution solvent. using the mixed solvent and the LiPF 6 here such that LiPF 6 was added to a concentration of 1M.

또한, 폴리머 전해질 단량체로 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(A3)를 사용하였으며, 중합 개시제로 벤조일 퍼옥사이드를 사용하였다.In addition, trimethylolpropane triacrylate (A3) was used as the polymer electrolyte monomer, and benzoyl peroxide was used as the polymerization initiator.

<이온 전도도 측정><Ion Conductivity Measurement>

이온 전도도는 하기 표 1에 나타난 조성으로 제조된 겔형 고분자 전해질 조성물을 밴드형의 전도성 유리 기판 또는 리튬-구리 호일에 주입한 후, 열경화하여 중합시키고, 충분히 건조시킨 뒤, 아르곤 분위기 하에서 밴드형 또는 샌드위치형 전극 같의 AC 임피던스를 측정하고, 그 측정치를 주파수 응답 분석기로 분석하여 복소 임피던스를 해석하는 방법으로 구하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.Ionic conductivity is injected into a gel-type polymer electrolyte composition prepared in the composition shown in Table 1 to a band-shaped conductive glass substrate or lithium-copper foil, and then thermally cured to polymerize, dried sufficiently, and then band-shaped or AC impedance of the sandwich electrode was measured, and the measured value was analyzed by a frequency response analyzer to obtain a method of analyzing the complex impedance, and the results are shown in Table 1 below.

밴드형의 전극은 폭 약 1mm의 마스킹 테이프를 2cm 간격으로 전도성 유리(ITO)에 부착하고 에칭용액에 넣어 에칭 시킨 다음 세척, 건조하여 셀을 제조하여 사용하였다.The band-shaped electrode was attached to the conductive glass (ITO) at a width of about 1mm and attached to the conductive glass (ITO) at an interval of 2 cm, and then etched, washed, and dried to prepare a cell.

가교제(g)Crosslinking agent (g) 단량체(A3)(g)Monomer (A3) (g) 전해액 용매(g)
(1M LiPF6)
Electrolyte Solvent (g)
(1M LiPF 6 )
개시제(g)Initiator (g) 이온전도도(S/cm)
δ x 10-2
Ion Conductivity (S / cm)
δ x 10 -2
실시예1Example 1 0.080.08 0.020.02 EC/PCEC / PC 1.91.9 0.020.02 0.6220.622 EC/PC/DECEC / PC / DEC 1.0351.035 EC/PCEC / PC 3.233.23 0.8180.818 EC/PC/DECEC / PC / DEC 1.1771.177 실시예2Example 2 0.080.08 0.020.02 EC/PCEC / PC 1.91.9 0.020.02 0.7610.761 EC/PC/DECEC / PC / DEC 0.8950.895 EC/PCEC / PC 3.233.23 1.0241.024 EC/PC/DECEC / PC / DEC 1.161.16

실험예 2. 전기 화학적 안전성 평가Experimental Example 2 Evaluation of Electrochemical Safety

1cm X 1cm 크기의 니켈 전극 위에 상기 실시예 1에 따라 제조된 가교제, 단량체로 A3, 전해액으로서 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC) 및 디에틸카보네이트(DEC)가 2:2:4로 혼합된 용매(전해질 대비 95중량%, 97중량%, 98중량%)로 1M LiPF6을 만든 용액을 사용하여, 상기 실험예 1에서 설명한 방법과 동일한 방법으로 겔 폴리머 전해질 박막을 제조하고, 그 위에 리튬 전극을 덮은 후 진공포장하여 전기화학적 안성성 측정용 셀을 제조하였다.A crosslinking agent prepared according to Example 1 on a 1 cm x 1 cm nickel electrode, A3 as a monomer, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC) and diethyl carbonate (DEC) as an electrolyte were mixed in a 2: 2: 4 mixture. A gel polymer electrolyte thin film was prepared by the same method as described in Experimental Example 1, using a solution prepared by using 1 M LiPF 6 in the prepared solvent (95 wt%, 97 wt%, 98 wt% of the electrolyte), and lithium The electrode was covered and then vacuum packed to prepare a cell for measuring electrochemical stability.

전기화학적 안정성은 선형주사전위법을 이용하여 -0.5 ~ 5 V까지 10 mV/sec의 속도로 측정하였으며, 그 결과를 도 1에 도시하였다.Electrochemical stability was measured at a rate of 10 mV / sec to -0.5 ~ 5 V using a linear scanning potential method, the results are shown in FIG.

도 1에 나타난 바와 같이, -0.5 ~ 5 V 사이에서 리튬의 가역적인 산화/환원이 관측되었으며, 또한 4.5V 이하에서는 전해질이 분해되는 전류가 거의 없었다. 이로부터 본 발명에 따른 겔 폴리머 전해질은 전해액 용매의 함량이 높아도 리튬 기준 전극에서 4.5V까지 전기화학적으로 안정하여 리튬 이차전지의 전해질로서 충분한 전기화학적 안정성을 가짐을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 1, a reversible oxidation / reduction of lithium was observed between −0.5 and 5 V, and there was almost no current at which electrolyte decomposed below 4.5V. From this, it can be seen that the gel polymer electrolyte according to the present invention has sufficient electrochemical stability as an electrolyte of a lithium secondary battery because the gel polymer electrolyte is electrochemically stable up to 4.5V at a lithium reference electrode even when the content of the electrolyte solvent is high.

실험예 3. 전지 특성 평가Experimental Example 3. Evaluation of Battery Characteristics

2cm X 2cm 크기의 양극 전극(LiCoO2) 위에 상기 실시예2에 따라 제조된 가교제, 단량체로 A3를 사용하고, 전해액으로서 EC:PC:DEC = 2:2:4로 혼합된 용매(전해질 대비 97중량%)로 1M LiPF6을 만든 용액을 사용하여, 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 겔 폴리머 전해질 박막을 제조하고, 이를 음극(탄소) 사이에 샌드위치 시킨 후, 진공 포장하여 시험용 셀을 제조하였다.A cross-linking agent prepared according to Example 2 on the positive electrode (LiCoO 2 ) of 2cm X 2cm, A3 as a monomer, and a solvent mixed with EC: PC: DEC = 2: 2: 4 as an electrolyte (97% of electrolyte) Weight%) to prepare a gel polymer electrolyte thin film in the same manner as in Experimental Example 1 using a solution made of 1M LiPF 6 , sandwiched between the negative electrode (carbon), and vacuum-packed to prepare a test cell.

제조된 리튬 이차 전지를 0.5C으로 전압이 4.2V까지 도달할 때까지 충전한 후에, 0.5C으로 전압이 2.8V에 도달할 때까지 방전하는 충방전을 17회 실시하고, 용량유지율을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 도시하였다.After charging the manufactured lithium secondary battery at 0.5C until the voltage reached 4.2V, the battery was charged and discharged 17 times at 0.5C until the voltage reached 2.8V, and the capacity retention ratio was measured. The results are shown in Table 2 below.

17회 충방전 후의 용량 유지율이란, 1회 사이클 시 방전용량에 대한 17회 사이클 시의 방전용량의 비율이다.The capacity retention rate after the 17th charge / discharge is the ratio of the discharge capacity at the 17th cycle to the discharge capacity at the 1st cycle.

사이클 수Cycles 1회1 time 10회10th 17회Episode 17 용량(mAh)Capacity (mAh) 10.3010.30 9.9469.946 9.769.76 용량 유지율Capacity retention 100%100% 96%96% 95%95%

상기 표 2에 따르면, 본 발명에 따른 가교제로 제조된 전해질막을 사용한 이차 전지의 용량 유지율이 우수하여, 본 발명에 따른 겔 폴리머 전해질이 전지에 사용하기에 적합한 것을 확인할 수 있다.According to Table 2, the capacity retention rate of the secondary battery using the electrolyte membrane prepared by the crosslinking agent according to the present invention is excellent, it can be confirmed that the gel polymer electrolyte according to the present invention is suitable for use in the battery.

실험예 4. 전지 특성 평가Experimental Example 4. Evaluation of Battery Characteristics

실시예 4Example 4

상기 실시예2에 따라 제조된 가교제, 단량체로 A3을 사용하고, 전해액으로서 EC:PC:DEC = 2:2:4로 혼합된 용매(전해질 대비 97중량%)로 1M LiPF6을 만든 용액을 사용하여, 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 겔 폴리머 전해질 박막을 제조하여, 코인형 음극 반전지(anode coin half cell)를 제작하였다.A crosslinking agent prepared according to Example 2, A3 was used as a monomer, and 1M LiPF 6 was used as a solvent (97% by weight of electrolyte) mixed with EC: PC: DEC = 2: 2: 4 as an electrolyte. To prepare a gel polymer electrolyte thin film in the same manner as in Experimental Example 1, to produce a coin-type negative electrode half cell (anode coin half cell).

상기 제작된 전지를 0.2C로 방전하여 50분 경과 후 cut-off하였으며, 0.2C로 충방전을 2 사이클 수행하였다. 그 후 방전상태의 상기 전지를 아르곤 분위기의 글러브 박스 내에서 개봉하고, 음극을 추출하여, DSC 시료 팬에 삽입하여 밀봉하였다.The prepared battery was discharged at 0.2C, cut-off after 50 minutes, and charged and discharged at 0.2C for 2 cycles. Thereafter, the discharged battery was opened in a glove box in an argon atmosphere, the negative electrode was extracted, inserted into a DSC sample pan, and sealed.

DSC(시차주사열량계: Differential Scanning Calorimetry, Q 100, TA)측정 시 승온 속도는 5℃/min 이었으며, 측정 온도 구간은 30 ~ 170℃로 하였다. 측정 결과는 도 2에 도시하였다.Differential Scanning Calorimetry (Q 100, TA) measured the temperature increase rate was 5 ℃ / min, the temperature range was 30 ~ 170 ℃. The measurement result is shown in FIG.

비교예 1Comparative Example 1

가교제와 단량체를 사용하지 않고 전해질을 제조한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 전지를 제작하고 DSC 측정을 수행하였으며, 결과를 도 2에 도시하였다.A battery was prepared in the same manner as in Example 4 except that the electrolyte was prepared without using a crosslinking agent and a monomer, and DSC measurement was performed. The results are shown in FIG. 2.

비교예 2Comparative Example 2

가교제로 하기 화학식 A로 표시되는 가교제(n=1)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일하게 전지를 제작하고 DSC 측정을 수행하였으며, 그 결과를 도 2에 도시하였다.Except for using a crosslinking agent (n = 1) represented by the following formula (A) as a crosslinking agent, a battery was prepared in the same manner as in Example 4 and DSC measurements were performed, and the results are shown in FIG. 2.

[화학식 A][Formula A]

Figure 112009045543510-PAT00004
Figure 112009045543510-PAT00004

상기 화학식 A에서, R1 및 R2는 각각 수소원자 또는 메틸기이다.In formula (A), R 1 and R 2 are each a hydrogen atom or a methyl group.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the contents of the present invention serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is limited to the matters described in such drawings. It should not be construed as limited.

도 1은 본 발명의 상기 실험예 2에서 측정한 전기화학적 안정성의 결과를 도시한 그래프이다.1 is a graph showing the results of electrochemical stability measured in Experimental Example 2 of the present invention.

도 2는 본 발명의 상기 실험예 4에서 수행한 DSC 측정 결과를 도시한 그래프이다.2 is a graph showing the results of DSC measurement performed in Experimental Example 4 of the present invention.

Claims (9)

하기 화학식 1로 표시되는 겔 폴리머 전해질용 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제:A perfluorinated phosphate acrylate crosslinking agent for a gel polymer electrolyte represented by Formula 1 below: [화학식 1][Formula 1]
Figure 112009045543510-PAT00005
Figure 112009045543510-PAT00005
상기 화학식 1에서, n은 1 또는 2인 정수.In Formula 1, n is an integer of 1 or 2.
전해액 용매, 리튬염 및 겔 폴리머 전해질 단량체를 포함하는 겔 폴리머 전해질용 조성물에 있어서,In a composition for gel polymer electrolyte comprising an electrolyte solvent, a lithium salt and a gel polymer electrolyte monomer, 하기 화학식 1로 표시되는 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 겔 폴리머 전해질용 조성물:A composition for a gel polymer electrolyte further comprising a perfluorinated phosphate acrylate crosslinking agent represented by Formula 1 below: [화학식 1][Formula 1]
Figure 112009045543510-PAT00006
Figure 112009045543510-PAT00006
상기 화학식 1에서, n은 1 또는 2인 정수.In Formula 1, n is an integer of 1 or 2.
제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 전해액 용매는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 락톤, 에테르, 에스테르, 설폭사이드, 아세토니트릴, 락탐, 케톤 및 이들의 할로겐 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 겔 폴리머 전해질용 조성물.The electrolyte solvent is any one selected from the group consisting of cyclic carbonate, linear carbonate, lactone, ether, ester, sulfoxide, acetonitrile, lactam, ketone and halogen derivatives thereof, or a mixture of two or more thereof. Gel polymer electrolyte composition. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 리튬염은 LiClO4, LiCF3SO3, LiBFS4, LiPF6, LiAsF6 및 Li(CF3SO2)2N으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 겔 폴리머 전해질용 조성물.The lithium salt is a composition for gel polymer electrolyte, characterized in that any one selected from the group consisting of LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiBFS 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 and Li (CF 3 SO 2 ) 2 N. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 겔 폴리머 전해질 단량체는 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(분자량 50~20,000), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 에톡시레이트 트리아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 프로폭시레이트 트리아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 에톡시레이트 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 1,5-헥사디엔 디에폭사이드, 글리세롤 프로폭시레이트 트리글리시딜 에테르, 비닐시클로헥센 디옥사이드, 1,2,7,8-디에폭시옥탄, 4-비닐시클로헥센 디옥사이드, 부틸 글리시딜 에테르, 디글리시딜 1,2-시클로헥산디카복실레이트, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세롤 트리글리시딜 에테르, 글리시딜 메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 겔 폴리머 전해질용 조성물.The gel polymer electrolyte monomers are tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate (molecular weight 50-20,000), 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacryl Latex, trimethylol propane ethoxylate triacrylate, trimethylol propane propoxylate triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate, dipentaerytate Lithol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, polyethylene glycol diglycidyl ether, 1,5-hexadiene diepoxide, glycerol propoxylate triglycidyl ether, vinylcyclohexene dioxide, 1,2,7 , 8-diepoxyoctane, 4-vinylcyclohexene dioxide, butyl gly Any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of dill ether, diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate, ethylene glycol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, glycidyl methacrylate A composition for gel polymer electrolytes, characterized in that. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 퍼플루오르화 포스페이트계 아크릴레이트 가교제의 함량은 겔 폴리머 전해질용 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 겔 폴리머 전해질용 조성물.The content of the perfluorinated phosphate-based acrylate crosslinking agent is a composition for a gel polymer electrolyte, characterized in that 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for gel polymer electrolyte. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항의 겔 폴리머 전해질용 조성물을 중합시켜 형성된 겔 폴리머 전해질.The gel polymer electrolyte formed by polymerizing the composition for gel polymer electrolytes in any one of Claims 2-6. 양극, 음극 및 제7항의 겔 폴리머 전해질을 포함하는 전기화학소자.An electrochemical device comprising an anode, a cathode and the gel polymer electrolyte of claim 7. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 전기화학소자는 리튬 이차 전지인 것을 특징으로 하는 전기화학소자.The electrochemical device is an electrochemical device, characterized in that the lithium secondary battery.
KR1020090068117A 2009-07-24 2009-07-24 Perfluorinated phosphate crosslinker for gel polymer electrolyte, gel polymer electrolyte prepared from the same and electrochemical device comprising the electolyte KR101350316B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090068117A KR101350316B1 (en) 2009-07-24 2009-07-24 Perfluorinated phosphate crosslinker for gel polymer electrolyte, gel polymer electrolyte prepared from the same and electrochemical device comprising the electolyte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090068117A KR101350316B1 (en) 2009-07-24 2009-07-24 Perfluorinated phosphate crosslinker for gel polymer electrolyte, gel polymer electrolyte prepared from the same and electrochemical device comprising the electolyte

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110010516A true KR20110010516A (en) 2011-02-01
KR101350316B1 KR101350316B1 (en) 2014-01-16

Family

ID=43771053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090068117A KR101350316B1 (en) 2009-07-24 2009-07-24 Perfluorinated phosphate crosslinker for gel polymer electrolyte, gel polymer electrolyte prepared from the same and electrochemical device comprising the electolyte

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101350316B1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014010936A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 주식회사 엘지화학 Secondary battery comprising electrolyte additive
WO2014010930A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 주식회사 엘지화학 Negative electrode for secondary battery, and secondary battery comprising same
KR101500078B1 (en) * 2012-05-30 2015-03-09 주식회사 엘지화학 Electrode with enhanced cycle life and lithium secondary battery comprising the same
WO2018044129A1 (en) * 2016-09-02 2018-03-08 주식회사 엘지화학 Gel polymer electrolyte and lithium secondary battery including same
WO2018131952A1 (en) * 2017-01-12 2018-07-19 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte solution and lithium secondary battery comprising same
WO2018131953A1 (en) * 2017-01-12 2018-07-19 주식회사 엘지화학 Composition for gel polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising same
CN109451769A (en) * 2017-01-12 2019-03-08 株式会社Lg化学 Composition for a gel polymer electrolyte and lithium secondary battery including the gel polymer electrolyte
WO2020009505A1 (en) 2018-07-04 2020-01-09 주식회사 엘지화학 Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
US10714791B2 (en) 2016-09-02 2020-07-14 Lg Chem, Ltd. Gel polymer electrolyte and lithium secondary battery including the same
US10777849B2 (en) 2017-01-12 2020-09-15 Lg Chem, Ltd. Non-aqueous electrolyte solution and lithium secondary battery including the same
US11929520B2 (en) 2018-05-14 2024-03-12 Lg Energy Solution, Ltd. Porous separator without polyolefin substrate including inorganic particles and polymer binder

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4830939B1 (en) * 1987-10-30 1996-10-08 Mhb Joint Venture Radiation cured solid electrolytes and electrochemical devices employing the same

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101500078B1 (en) * 2012-05-30 2015-03-09 주식회사 엘지화학 Electrode with enhanced cycle life and lithium secondary battery comprising the same
US10056648B2 (en) 2012-07-10 2018-08-21 Lg Chem, Ltd. Secondary battery including electrolyte additive
US10862165B2 (en) 2012-07-10 2020-12-08 Lg Chem, Ltd. Secondary battery including electrolyte additive
WO2014010930A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 주식회사 엘지화학 Negative electrode for secondary battery, and secondary battery comprising same
KR20150088773A (en) * 2012-07-10 2015-08-03 주식회사 엘지화학 Secondary Battery Including Electrolyte Additive
EP2874228A4 (en) * 2012-07-10 2016-03-02 Lg Chemical Ltd Secondary battery comprising electrolyte additive
CN104380519B (en) * 2012-07-10 2016-12-07 株式会社Lg 化学 Comprise the secondary cell of additive agent electrolyte
WO2014010936A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 주식회사 엘지화학 Secondary battery comprising electrolyte additive
US10109862B2 (en) 2012-07-10 2018-10-23 Lg Chem, Ltd. Anode for secondary battery and secondary battery comprising the same
CN104380519A (en) * 2012-07-10 2015-02-25 株式会社Lg化学 Secondary battery comprising electrolyte additive
US10714791B2 (en) 2016-09-02 2020-07-14 Lg Chem, Ltd. Gel polymer electrolyte and lithium secondary battery including the same
WO2018044129A1 (en) * 2016-09-02 2018-03-08 주식회사 엘지화학 Gel polymer electrolyte and lithium secondary battery including same
WO2018131952A1 (en) * 2017-01-12 2018-07-19 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte solution and lithium secondary battery comprising same
CN109451769A (en) * 2017-01-12 2019-03-08 株式会社Lg化学 Composition for a gel polymer electrolyte and lithium secondary battery including the gel polymer electrolyte
US10741874B2 (en) 2017-01-12 2020-08-11 Lg Chem, Ltd. Composition for gel polymer electrolyte and lithium secondary battery including the same
US10777849B2 (en) 2017-01-12 2020-09-15 Lg Chem, Ltd. Non-aqueous electrolyte solution and lithium secondary battery including the same
WO2018131953A1 (en) * 2017-01-12 2018-07-19 주식회사 엘지화학 Composition for gel polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising same
US11929520B2 (en) 2018-05-14 2024-03-12 Lg Energy Solution, Ltd. Porous separator without polyolefin substrate including inorganic particles and polymer binder
WO2020009505A1 (en) 2018-07-04 2020-01-09 주식회사 엘지화학 Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR20200004768A (en) 2018-07-04 2020-01-14 주식회사 엘지화학 Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
US11489203B2 (en) 2018-07-04 2022-11-01 Lg Energy Solution, Ltd. Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery including same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101350316B1 (en) 2014-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101350316B1 (en) Perfluorinated phosphate crosslinker for gel polymer electrolyte, gel polymer electrolyte prepared from the same and electrochemical device comprising the electolyte
US9837685B2 (en) Gel polymer electrolyte composition, gel polymer electrolyte and electrochemical device comprising the same
TWI559597B (en) Gel polymer electrolyte and electrochemical device including the same
JP5247692B2 (en) Phosphate-based acrylate crosslinking agent for polymer electrolyte and composition containing the same
KR100941300B1 (en) Gel polymer electrolyte and electrochemical device comprising the same
KR102000101B1 (en) Gel polymer electrolyte composition, gel polymer electrolyte and electrochemical device comprising the same
KR100754378B1 (en) Organic electrolytic solution cotaining silane compound and lithium battery employing the same
US20020161146A1 (en) Thermopolymerizable composition and use thereof
KR20160079574A (en) Polymer, electrolyte comprising the polymer, and lithium secondary battery comprising the electrolyte
JP2015111587A (en) Method for manufacturing gel polymer electrolyte secondary battery, and gel polymer electrolyte secondary battery manufactured thereby
US20130130102A1 (en) Ether compound, electrolyte composition for non-aqueous battery, binder composition for non-aqueous battery electrode, slurry composition for non-aqueous battery electrode, electrode for non-aqueous battery and non-aqueous battery
JP2010527133A (en) Secondary battery and manufacturing method thereof
KR102320015B1 (en) Polymer electrolyte for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
US20160006075A1 (en) Positive electrode and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR101458468B1 (en) Gel polymer electrolyte containing new copolymers and lithium-polymer secondary battery using the same
KR20210018153A (en) Copolymer for polymer electrolyte, gel polymer electrolyte comprising the same and lithium secondary battery
KR101807693B1 (en) Gel polymer electrolyte and Lithium battery comprising gel polymer electrolyte and method for preparing gel polymer electrolyte
KR101835166B1 (en) Gel polymer electrolyte and electrochemical device comprising the same
KR102488679B1 (en) Aqueous binder for a lithium-ion secondary battery, anode comprising the same, lithium-ion secondary battery comprising the anode, and method for polymerizing copolymer comprised in the binder
JP2012256515A (en) Electrode protective film forming agent
KR100708213B1 (en) Gel electrolyte and its gel electrolyte battery
KR100708211B1 (en) Gel electrolyte and its gel electrolyte battery
KR20190013518A (en) Composition for gel polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising the gel polymer electrolyte formed therefrom
WO2013031487A1 (en) Additive for negative electrode, negative electrode, method for producing polymerized coating film, lithium secondary battery, and lithium ion capacitor

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: 20161227

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180102

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190107

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 7