KR20170139051A - 중합체 전해질 및 이를 포함하는 전기화학적 장치 - Google Patents
중합체 전해질 및 이를 포함하는 전기화학적 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170139051A KR20170139051A KR1020177032287A KR20177032287A KR20170139051A KR 20170139051 A KR20170139051 A KR 20170139051A KR 1020177032287 A KR1020177032287 A KR 1020177032287A KR 20177032287 A KR20177032287 A KR 20177032287A KR 20170139051 A KR20170139051 A KR 20170139051A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- polymer electrolyte
- groups
- polymer
- solvent
- Prior art date
Links
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 claims abstract description 41
- 239000002904 solvent Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 claims abstract description 25
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 39
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 33
- -1 alkali metal cation Chemical class 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 20
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 claims description 8
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims description 7
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 claims description 6
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 5
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 4
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N triglyme Chemical compound COCCOCCOCCOC YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004209 (C1-C8) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 2
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004991 fluoroalkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 claims description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 2
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 2
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 2
- 229940006487 lithium cation Drugs 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims description 2
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920006301 statistical copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 2
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 19
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 125000000229 (C1-C4)alkoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- IAHFWCOBPZCAEA-UHFFFAOYSA-N succinonitrile Chemical compound N#CCCC#N IAHFWCOBPZCAEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000012952 cationic photoinitiator Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- MGFYSGNNHQQTJW-UHFFFAOYSA-N iodonium Chemical compound [IH2+] MGFYSGNNHQQTJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 2
- 150000002924 oxiranes Chemical group 0.000 description 2
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- QXALIERKYGCHHA-UHFFFAOYSA-N (2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)borane Chemical compound BC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F QXALIERKYGCHHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VKQJCUYEEABXNK-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-4-propoxythioxanthen-9-one Chemical compound S1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C(OCCC)=CC=C2Cl VKQJCUYEEABXNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTCWVYFQGYOYJO-UHFFFAOYSA-N 1-o-methyl 10-o-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl) decanedioate Chemical compound COC(=O)CCCCCCCCC(=O)OC1CC(C)(C)N(C)C(C)(C)C1 OTCWVYFQGYOYJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IQNHBUQSOSYAJU-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoro-n-methylacetamide Chemical compound CNC(=O)C(F)(F)F IQNHBUQSOSYAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000619 316 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- DSMUTQTWFHVVGQ-UHFFFAOYSA-N 4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1OC(=O)OC1F DSMUTQTWFHVVGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JGZVUTYDEVUNMK-UHFFFAOYSA-N 5-carboxy-2',7'-dichlorofluorescein Chemical compound C12=CC(Cl)=C(O)C=C2OC2=CC(O)=C(Cl)C=C2C21OC(=O)C1=CC(C(=O)O)=CC=C21 JGZVUTYDEVUNMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017008 AsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100317222 Borrelia hermsii vsp3 gene Proteins 0.000 description 1
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- 125000000882 C2-C6 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 101100255205 Caenorhabditis elegans rsa-2 gene Proteins 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910010941 LiFSI Inorganic materials 0.000 description 1
- VEUHPWRDBGGGBU-UHFFFAOYSA-N OB(O)O.I.I.I Chemical class OB(O)O.I.I.I VEUHPWRDBGGGBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005621 boronate group Chemical class 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- FGQLCRYAWWLATG-UHFFFAOYSA-N ethene;methoxymethane Chemical class C=C.COC FGQLCRYAWWLATG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclohexane Chemical compound C=CC1CCCCC1 LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- MDQRDWAGHRLBPA-UHFFFAOYSA-N fluoroamine Chemical class FN MDQRDWAGHRLBPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229940083123 ganglion-blocking adreneregic sulfonium derivative Drugs 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- DOUHZFSGSXMPIE-UHFFFAOYSA-N hydroxidooxidosulfur(.) Chemical group [O]SO DOUHZFSGSXMPIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical group 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- LZWMWONAYYGKMP-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[methyl-bis[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-4-yl)ethyl]silyl]oxysilane Chemical compound C1CC2OC2CC1CC[Si](C)(O[Si](C)(C)C)CCC1CC2OC2CC1 LZWMWONAYYGKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
- C08G77/46—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
- C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
- G02F1/1523—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material
- G02F1/1525—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material characterised by a particular ion transporting layer, e.g. electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/56—Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/001—Conductive additives
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F2001/164—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect the electrolyte is made of polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
- H01M2300/0045—Room temperature molten salts comprising at least one organic ion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0082—Organic polymers
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
발명은 현수 폴리옥시알킬렌 에테르기들을 지닌 실리콘 중합체, 적어도 하나의 플루오르화 염 및 용매를 포함하는 중합체 전해질에 관한 것으로서, 상기 용매는 현수 폴리옥시알킬렌 에테르기들을 지닌 실리콘 중합체, 플루오르화 염 및 용매의 총중량에 대하여 10 중량% 내지 60 중량%를 나타내며, 상기 용매는 적어도 하나의 폴리에테르 용매를 포함한다. 또한, 발명은 또한 상기 중합체 전해질의 생산방법 및 전기화학적 장치에서 전해질, 구체적으로는 배터리 또는 전자 디스플레이 장치, 구체적으로는 전기화학적 장치에서 전해질로서 상기 중합체 전해질의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 전기화학 용품에 이용되는 재료 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 전해질로서 이용될 수 있는 신규한 중합체 재료에 관한 것이다.
배터리의 매우 동적인 기술 분야에 있어서, 연구 노력의 일부는 전해질을 구성하는 재료의 특성을 개선하는 것에 집중되어 있다.
중합체 전해질은 구체적으로는 안전성 측면에서 이미 장점들을 보여왔다. 폴리옥시에틸렌 중합체 전해질은 구체적으로 알려져 있다. 그러나 이러한 중합체들은 구체적으로는 주위 온도 또는 저온에서 상대적으로 낮은 전도성을 갖는 단점을 갖는다. 이 문제점을 해결하기 위하여, 폴리옥시에틸렌기를 지니는 폴리오르가노실록산 (또는 더 친숙하게는 실리콘)의 중합체 전해질을 국제 특허 출원 WO 2004/091033, WO 2004/090037 및 WO 2004/090038에서 제안하였다. 그러나, 새로운 재료들은 여전히 상대적으로 낮은 이온 전도도를 갖는 것을 주목하게 된다: 상기 예들은 25℃에서 측정한 10-4 및 5.10-6 지멘스/㎝ 사이의 이온 전도도를 기재하고 있다.
이러한 맥락에서 발명자들이 이 재료들을 개선시키려고 한다. 10-4 지멘스/㎝ 초과의 이온 전도도를 갖는 중합체 재료를 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 이 재료의 전도도는 주위 온도에서 또는 심지어 저온에서 높다. 또한, 이 재료는 유리하게는 하기 특성들 중 하나 이상을 가질 수 있다:
- 이 재료는 이온 전도도 측면 및 기계적 특성의 측면에서 양호한 특성을 갖는다.
- 이 재료는 투명하다.
- 이 재료는 생산하기 용이하고 저가이다.
발명의 주제는 현수(pendant) 폴리옥시알킬렌 에테르기들을 지닌 실리콘 중합체, 적어도 하나의 플루오르화 염 및 용매를 포함하는 중합체 전해질로서, 상기 용매는 현수 폴리옥시알킬렌 에테르기들을 지닌 실리콘 중합체, 플루오르화 염 및 용매의 총중량에 대하여 10 중량% 및 60 중량% 사이를 나타내며, 상기 용매는 적어도 하나의 폴리에테르 용매를 포함하는 것인 중합체 전해질이다.
또한, 발명의 주제는 또한 상기 실리콘 중합체의 전구체(들), 필요하면, 중합 및/또는 가교 촉매, 상기 플루오르화 염 및 상기 용매를 포함하는 전구체 조성물을 수득하는 단계; 이후 상기 전구체 조성물을 중합 및/또는 가교 처리하는 단계를 포함하는, 상기 중합체 전해질의 생산방법이다. 전구체 조성물은 또한 본 발명의 주제이다.
최종적으로, 발명은 전기화학적 장치에서 전해질로서, 구체적으로는 배터리 또는 전자 디스플레이 장치, 구체적으로는 전기화학적 장치에서 전해질로서 상기 중합체 전해질의 용도에 관한 것이다.
하기 명세서에서, "... 및 ... 사이"라는 표현은 언급된 한도를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 주제는 전해질로서 이용될 수 있는 중합체 재료이다. 이 재료는 현수 폴리옥시에테르기들을 지닌 적어도 하나의 실리콘 중합체, 플루오르화 염 및 용매를 포함한다.
본 발명에서, "현수 폴리옥시알킬렌 에테르기들을 지닌 실리콘 중합체"라는 표현은 구체적으로는 국제 특허 출원 WO 2004/091033, WO 2004/090037 및 WO 2004/090038에 기재된 바와 같은 중합체를 지칭한다. 발명에 따른 실리콘 중합체는 폴리옥시알킬렌 에테르 관능기를 포함하는 실리콘 원자에 직접 결합된 적어도 하나의 현수기를 갖는 폴리오르가노실록산 (또는 POS) 중합체로 정의될 수 있다. "현수기"라는 표현은 중합체 백본(backbone) 상의 사이드기로서 발생하는 기를 의미하며, 중합체 백본 자체내의 기가 아닌 것을 의미한다.
폴리옥시알킬렌 에테르 관능기를 포함하는 상기 기는 일반식 -R-POA로 나타낼 수 있다:
- R은 1 내지 50 개의 탄소 원자를 포함하는 화학 결합 또는 라디칼(radical)을 나타낸다;
- POA는 바람직하게는 폴리옥시에틸렌 에테르기 및 폴리옥시프로필렌 에테르기로 구성되는 군으로부터 선택되는 폴리옥시알킬렌 에테르기를 나타낸다.
폴리옥시알킬렌 에테르 관능기 내에서 옥시알킬렌 단위의 수는 1 및 40 사이, 바람직하게는 2 및 20 사이, 더 바람직하게는 3 및 15 사이, 및 더욱 더 바람직하게는 5 및 12 사이일 수 있다. 폴리옥시알킬렌 에테르 관능기를 포함하는 상기 기는 구체적으로는:
-(CH2)3-O-(CH2CH2-O)m-CH3,
-(CH2)2-O-(CH2CH2-O)m-CH3,
-(CH2)3-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3,
-(CH2)2-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있으며,
m은 1 및 40 사이, 바람직하게는 2 및 20 사이, 더 바람직하게는 3 및 15 사이 및 더욱 더 바람직하게는 5 및 12 사이의 정수를 나타낸다.
실리콘 중합체는 선택적으로는 실리콘 원자에 직접 결합된 다른 관능기들을 지닐 수 있다. 이 기 또는 기들은 독립적으로는 각각의 알킬, 알케닐, 시클로알킬 및 아릴기가 가능하다면 할로겐 원자, C1 내지 C4 알킬기, C1 내지 C4 알콕시기 및/또는 히드록실기로 1회 이상 치환 또는 비치환되는 수소 원자, 히드록실기, 선형 또는 분지형 C1 내지 C8 알킬기, 선형 또는 분지형 C1 내지 C8 알케닐기, C5 내지 C8 시클로알킬기, C6 내지 C12 아릴기 및 (C6 내지 C12)아릴(C1 내지 C8)알킬기로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 본 발명의 실리콘 중합체는 하기 모티프들을 포함하는 통계적 또는 블록 공중합체일 수 있다:
여기서, R 및 POA는 상기 정의된 바와 같은 의미를 가지고, R'은 각각의 알킬, 알케닐, 시클로알킬 및 아릴기가 가능하다면 할로겐 원자, C1 내지 C4 알킬기, C1 내지 C4 알콕시기 및/또는 히드록실기로 1회 이상 치환 또는 비치환되는 수소 원자, 히드록실기, 선형 또는 분지형 C1 내지 C8 알킬기, 선형 또는 분지형 C1 내지 C8 알케닐기, C5 내지 C8 시클로알킬기, C6 내지 C12 아릴기 및 (C6 내지 C12)아릴(C1 내지 C8)알킬기를 나타내고, p는 1 및 200 사이의 숫자이며, n은 1 및 100 사이의 숫자이다.
발명에 따른 실리콘 중합체는 바람직하게는 상기 실리콘 중합체의 전구체(들) 및 필요하다면, 중합 및/또는 가교 촉매를 포함하는 "전구체 조성물"이라는 용어의 최초 조성물의 중합 및/또는 가교에 의하여 수득된다.
제1 실시형태에 따르면, 발명에 따른 실리콘 중합체는 바람직하게는 히드로실릴화(Si-H)기들 및 불포화기들 사이의 히드로실릴화 반응에 의하여 수득된다. 본 실시형태에 따르면, 전구체 조성물은 폴리옥시알킬렌 에테르기들에 더하여, 분자당 실리콘에 결합된 적어도 2 개의 C2 내지 C6 알케닐기들을 포함하는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산 A, 분자당 실리콘에 결합된 적어도 2 개의 수소 원자들을 포함하는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산 B 및 적어도 하나의 히드로실릴화 촉매를 포함한다. 히드로실릴화 반응들을 개시하는 것으로 알려진 촉매들 중에서, 백금계, 루테늄계 또는 로듐계 촉매들을 언급할 수 있다.
제2 실시형태에 따르면, 발명에 따른 실리콘 중합체는 바람직하게는 히드로실릴화(Si-H)기들 및 히드록실화(Si-OH)기들 사이의 탈수소 축합 반응에 의하여 수득된다. 본 실시형태에 따르면, 전구체 조성물은 폴리옥시알킬렌 에테르기들에 더하여, 분자당 실리콘에 결합된 적어도 2 개의 수소 원자들을 포함하는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산 A, 분자당 실리콘에 직접 결합된 적어도 2 개의 히드록실 -OH 기들을 포함하는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산 B 및 적어도 하나의 탈수소 축합 촉매를 포함한다. 탈수소 축합 반응들을 개시하는 것으로 알려진 촉매들 중에서, 로듐계, 백금계, 팔라듐계, 플루토늄계 및 이리듐계 촉매들, 알칼리계 촉매들, 아민계 촉매들, 콜로이드성 니켈계 촉매들, 보론계 촉매들 및 주석계 촉매들을 언급할 수 있다.
제3 실시형태에 따르면, 발명에 따른 실리콘 중합체는 바람직하게는 에폭시 관능기들 사이의 양이온 중합 및/또는 축합 반응에 의하여 수득된다. 본 실시형태에 따르면, 전구체 조성물은 폴리옥시알킬렌 에테르기들에 더하여, 분자당 에폭시 관능기를 포함하는 적어도 2 개의 기들을 포함하는 적어도 하나의 폴리오르가노실록산 A 및 적어도 하나의 양이온 광개시제를 포함한다. 상기 중합 또는 가교 반응들을 개시하는 것으로 알려진 양이온 광개시제들 중에서, 오늄 보레이트들, 구체적으로는 요오도늄 보레이트들 및 오르가노금속 염들의 보레이트들을 언급할 수 있다.
실리콘 폴리에테르는 본 발명의 주제인 중합체 전해질의 총중량의 10 중량% 및 90 중량% 사이, 더 바람직하게는 20 중량% 및 80 중량% 사이 및 더욱 더 바람직하게는 35 중량% 및 70 중량% 사이를 나타낼 수 있다.
또한, 발명에 따른 중합체 전해질에 있어서, 현수 폴리옥시에테르기들 중의 산소 원자들의 몰수 및 플루오르화 염의 몰수 사이의 비율은 바람직하게는 15 및 50 사이 및 더욱 더 바람직하게는 15 및 45 사이일 수 있다.
발명에 따른 중합체 전해질은 또한 적어도 하나의 플루오르화 염을 포함한다. 발명에 따른 전해질은 단일 플루오르화 염을 함유할 수 있다. 그러나, 상이한 음이온들 및/또는 상이한 양이온들로 구성되는 수 개의 플루오르화 염들의 혼합물을 이용하는 것은 본 발명의 맥락에서 배제되지 않는다. 플루오르화 염은 플루오르화 일가음이온 또는 다가음이온 및 하나 이상의 양이온들로 구성될 수 있다. 양이온(들)은 금속 양이온들 및 유기 양이온들과는 서로 독립적으로 선택될 수 있다. 금속 양이온으로서, 바람직하게는 알칼리 금속 양이온들, 알칼리-토금속 양이온들 및 d-블록 원소들의 양이온들을 언급할 수 있다. 유기 양이온으로서, 이미다졸륨 양이온들, 피롤리디늄 양이온들, 피리디늄 양이온들, 구아니디늄 양이온들, 암모늄 양이온들 및 포스포늄 양이온들을 언급할 수 있다. 바람직한 일 실시형태에 따르면, 플루오르화 염은 적어도 하나의 알칼리 금속 양이온, 우선적으로는 적어도 하나의 리튬 또는 나트륨 양이온 및 더 우선적으로는 적어도 하나의 리튬 양이온을 포함한다. 상기 플루오르화 염은 플루오르화 리튬염 또는 플루오르화 나트륨염, 바람직하게는 플루오르화 리튬염일 수 있다.
본 발명에서 이용될 수 있는 플루오르화 음이온들 중에서, 플루오르화 술폰이미드 음이온들은 유리할 수 있다. 플루오르화 음이온은 구체적으로는 하기 일반식을 갖는 음이온들로부터 선택될 수 있다:
(Ea-SO2) N- R
여기서:
- Ea는 플루오린 원자 또는 플루오로알킬들, 퍼플루오로알킬들 및 플루오로알케닐들로부터 선택된, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 기를 나타낸다,
- R은 치환기를 나타낸다.
제1 실시형태에 따르면, R은 수소 원자를 나타낸다.
제2 실시형태에 따르면, R은 선택적으로는 하나 이상의 불포화기들을 지닐 수 있으며, 선택적으로는 할로겐 원자 또는 니트릴 관능기로 1회 이상 치환되는, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형, 환형 또는 비환형 탄화수소계 기를 나타낸다.
제3 실시형태에 따르면, R은 설피네이트(sulfinate)기를 나타낸다. 구체적으로는, R은 -SO2-Ea기를 나타낼 수 있으며, Ea는 상기 정의된 바와 같다. 이 경우에, 플루오르화 음이온은 대칭적, 즉, 음이온의 2 개의 Ea기들은 동일할 수 있거나 비대칭적, 즉, 음이온의 2 개의 Ea기들이 상이할 수 있다. 또한, R은 -SO2-R'기를 나타낼 수 있고, R'은 선택적으로는 할로겐 원자로 1회 이상 치환되고 선택적으로는 하나 이상의 불포화기들을 지닐 수 있는, 바람직하게는 1 내지 10 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형, 환형 또는 비환형 탄화수소계기를 나타낸다. 구체적으로는, R'은 비닐 또는 알릴기를 포함할 수 있다. 또한, R은 -SO2-N-R'기를 나타낼 수 있고, R'은 상기 정의된 바와 같거나 R'은 설포네이트 관능기 -SO3 -를 나타낸다.
제4 실시형태에 따르면, R은 카르보닐기를 나타낸다. R은 구체적으로는 R'이 상기 정의된 바와 같은 식 -CO-R'으로 나타낼 수 있다.
본 발명에서 이용될 수 있는 플루오르화 음이온은 유리하게는:
- CF3SO2N-SO2CF3,
- CF3SO2N-SO2F,
- FSO2N-SO2F, 및
- CF3SO2N-SO2N-SO2CF3로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명에서 이용될 수 있는 플루오르화 음이온은 또한, PF6 -, BF6 -, AsF6 -, 플루오로알킬 보레이트들, 폴루오로알킬 포스페이트들 및 플루오로알킬 설포네이트들, 구체적으로는 CF3SO3 -로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.
구체적인 일 실시형태에 따르면, 본 발명에서 플루오르화 음이온은 현수 폴리알킬렌 에테르기들을 지닌 실리콘 중합체를 사용하여 반응할 수 있는 관능기를 갖는다. 예를 들면, 발명에 따른 실리콘 중합체가 에폭시 관능기들 사이의 양이온 중합 및/또는 축합 반응에 의하여 수득되는 경우, 본 발명에서 플루오르화 음이온은 적어도 하나의 에폭시드 관능기를 가질 수 있다.
일반적으로, 발명에 따른 플루오르화 염은 아래의 전체 식에 의하여 기재될 수 있다:
An- M1l + (m) M2p + ((n-m*l)/p)
여기서:
- A는 플루오르화 음이온을 나타낸다;
- M1 및 M2는 양이온들을 나타낸다;
- 1 및 5 사이에서 독립적으로 선택된 n, 1 및 p는 각각 양이온 M1 및 양이온 M2의 플루오르화 음이온의 전하들을 나타낸다;
- 1 및 2 사이에서 선택된 m은 양이온 M1의 화학양론을 나타낸다.
플루오르화 음이온 A 및 양이온들인 M1 및 M2는 우선적으로 상기 기재된 바와 같을 수 있다.
본 발명에서 이용될 수 있는 플루오르화 염은 유리하게는 식 (CF3SO2)2NLi의 리튬 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드(통상적으로 LiTFSI로 표기) 및 식 (F-SO2)2NLi의 리튬 비스(플루오로술포닐)이미드(통상적으로 LiFSI로 표기)로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
또한, 본 발명에서 이용되는 플루오르화 염이 플루오르화 염 및 상기 플루오르화 염과 공융혼합물을 형성하는 유기 화합물을 포함하는 공융혼합물의 형태인 것이 배제되지 않는다.
플루오르화 염은 본 발명의 주제인 중합체 전해질의 총중량의 30 중량% 및 80 중량% 사이, 더 바람직하게는 35 중량% 및 70 중량% 사이 및 더욱 더 바람직하게는 40 중량% 및 60 중량% 사이를 나타낼 수 있다.
발명에 따른 중합체 전해질은 또한 용매를 포함한다. 상기 용매는 현수 폴리옥시알킬렌 에테르기들을 지닌 실리콘 중합체, 플루오르화 염 및 용매의 총중량에 대하여 10 중량% 및 60 중량% 사이를 나타낸다. 바람직하게는, 상기 용매는 20 중량% 및 50 중량% 사이, 더 바람직하게는 25 중량% 및 45 중량%를 나타낸다. 발명에 따른 중합체 전해질에서 필요한 용매량의 선택은 유리하게는 양호한 이온 전도도를 갖는 재료의 수득을 가능하게 한다.
상기 용매는 적어도 하나의 폴리에테르 용매를 포함한다. 본 개시에 있어서, "폴리에테르 용매"라는 표현은 디메틸 에테르 모노에틸렌 및 폴리에틸렌 화합물들, (올리고)실록산 폴리에테르 화합물들 및 C2-6 알킬기들 및 할로겐화 또는 비할로겐화 에스테르기들, 예를 들면, CF3COO-, HCF2COO-, HCF2CF2COO-, CF3CF2CF2COO-, 및 ClCF2COO-로부터 선택된 사슬 말단기들이 있는 폴리에테르 화합물들을 가리킨다. 발명에 따른 용매는 디메톡시에탄(DME), 디글라임, 트리글라임, 테트라글라임, (올리고)실록산 폴리에테르 화합물들, 퍼플루오로폴리에테르(PFPE)들 및 임의의 비율의 이들의 혼합물들로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. (올리고)실록산 폴리에테르 화합물들 중에서, 총분자량이 1,500 g/mol 이하, 바람직하게는 800 g/mol 이하인, 폴리알킬렌 에테르 관능기를 포함하는 실리콘 원자에 직접 결합된 적어도 하나의 기를 갖는 폴리오르가노실록산 화합물들이 우선한다. 바람직하게는, 폴리오르가노실록산 화합물은 디오르가노실록산이며, 용매는 하기 식의 화합물들 중에서 선택될 수 있다:
-R-POA는 상기 정의된 바와 같이 폴리옥시알킬렌 에테르 관능기를 포함하는 기를 나타낸다.
발명에 따른 용매는 폴리에테르 용매, 수 개의 폴리에테르 용매들의 혼합물, 또는 하나 이상의 폴리에테르 용매들과 다른 유기 또는 미네랄 용매들의 혼합물일 수 있다.
또한, 본 발명의 주제인 중합체 전해질은 하나 이상의 첨가제들을 포함할 수 있다. 이용되는 첨가제들은 유기, 미네랄 또는 혼성일 수 있다.
본 발명의 주제인 중합체 전해질은 하나 이상의 텍스쳐링제들을 포함할 수 있다. 이하의 개시에 있어서, "텍스쳐링제"라는 표현은 재료의 기계적 특성을 개질시킬 수 있는 작용제를 가리키며, 예를 들면, 유동화제들, 겔화제들 및 경화제들을 포함한다. 상기 텍스쳐링제는 중합체일 수 있다. 텍스쳐링제는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 플루오로중합체들, 예를 들면, PVDF(폴리비닐리덴 플루오라이드), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), 퍼플루오로폴리에테르(PFPE)들 및 이들의 공중합체들, 예를 들면, PVDF - HFP(폴리비닐리덴 플루오라이드 - 헥사플루오로프로필렌) 공중합체, 폴리(메트)아크릴레이트들, 예를 들면, PMMA(폴리메틸 아크릴레이트), 다당류 또는 이들의 유도체, 예를 들면, 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 리그닌 및 구아검, 젤라틴 및 1차원, 2차원 또는 3차원 폴리실록산으로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 텍스쳐링제는 비활성일 수 있거나 매질의 하나 이상의 화합물들과 상호작용할 수 있는 잔기들 및/또는 화학적 관능기들을 함유할 수 있다. 텍스쳐링제는 액체 또는 고체 형태일 수 있다. 텍스쳐링제가 고체 첨가제인 경우, 이 고체 첨가제의 크기는 수 나노미터 내지 수백 마이크론에 이를 수 있다. 통상적으로, 텍스쳐링제(들)은 본 발명의 주제인 중합체 전해질의 총중량의 0.1 중량% 및 60 중량% 사이, 더 바람직하게는 10 중량% 및 60 중량% 사이 및 더욱 더 바람직하게는 30 중량% 및 50 중량% 사이를 나타낼 수 있다.
본 발명의 주제인 중합체 전해질은 고체 가소제를 더 포함할 수 있다. 숙시노니트릴(SCN)은 M. Echeverri 등("Ionic conductivity in Relation to Ternary Phase Diagram of Poly(ethylene oxide), Succinonitrile and Lithium Bis(trifluoromethane)sulfonimide Blends", Macromolecules, 2012, 45, 6068-6077)의 과학 발간물에 개시된 바와 같이 고체 가소제로서 이용될 수 있다. 대안적으로, 고체 가소제는 플루오로-아미드 화합물들로부터 선택될 수 있다. 본 텍스트에서, "플루오로-아미드 화합물"이라는 표현은 적어도 하나의 아미드 관능기 및 적어도 하나의 플루오린 원자를 갖는 화합물을 지칭한다. 예를 들면, N-메틸-트리플루오로아세트아미드, N-메틸-트리플루오로술폰아미드, N,N'-비스(트리플루오로아세트아미드) 에탄-1,2-디아민 및 N,N'-비스(트리플루오로술폰아미드) 에탄-1,2-디아민이 인용될 수 있다.
또한, 본 발명의 주제인 중합체 전해질은 하나 이상의 미네랄 충진제들을 포함할 수 있다. 상기 미네랄 충진제는 친수성 실리카, 소수성 실리카, 구체적으로는 흄드 실리카들, 알루미나, 실리케이트들, 예를 들면, 운모, 예를 들면, 산화 세륨, 희토류 산화물, 산화 아연, 산화 티타늄, 산화 주석, 산화 인듐 주석 및 이들의 혼합물들과 같은 금속 산화물, 히드록사이드, 포스페이트, 설파이드, 나이트레이트 및 카보네이트로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. 미네랄 충진제의 크기는 수 나노미터 내지 수백 마이크론에 이를 수 있다. 바람직하게는, 발명에 따른 중합체 전해질에 함유된 미네랄 충진제들은 나노충진제들이다. 이는 유리하게는 더 양호한 기계적 특성을 가지며 선택적으로는 투명한 재료의 수득을 가능하게 한다. 통상적으로, 미네랄 충진제(들)은 본 발명의 주제인 중합체 전해질의 총중량의 0.1 중량% 및 60 중량% 사이를 나타낼 수 있다. 나노충진제들의 문제인 경우, 이 나노충진제들은 중합체 전해질의 총중량의 0.1 중량% 및 10 중량% 사이를 더 우선적으로 나타낼 수 있다. 크기가 더 큰 충진제들의 문제인 경우, 이 충진제들은 중합체 전해질의 총중량의 10 중량% 및 60 중량% 사이를 더 우선적으로 나타낼 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 주제인 중합체 전해질은 하나 이상의 미네랄 충진제들과 병용하는 하나 이상의 텍스쳐링제들을 포함할 수 있다.
다른 유형의 첨가제들은 본 발명의 주제인 중합체 전해질 중에 포함될 수 있다. 그러나, 전해질 중에 존재하는 첨가제들의 총량이 본 발명의 주제인 중합체 전해질의 총중량에 대하여 최대 70 중량%, 더 바람직하게는 0 중량% 및 50 중량% 사이 및 더욱 더 바람직하게는 0 중량% 및 40 중량% 사이를 나타내는 것이 바람직하다.
첨가제들은 구체적으로는 배터리 전해질들 중에서 종래 이용되는 첨가제들, 예를 들면, SEI 제어 첨가제들, 모노플루오로에틸렌 카보네이트, 디플루오로에틸렌 카보네이트로부터 선택될 수 있다. 염료들도 첨가제들로서, 구체적으로는 발명에 따른 전해질이 전기화학적 장치 내에 이용하려는 경우에 이용될 수 있다.
중합체 전해질 생산방법이 또한 본 발명의 주제이다. 본 방법은
- 상기 실리콘 중합체의 전구체(들), 필요하면, 중합 및/또는 가교 촉매, 및 상기 플루오르화 염 및 상기 용매를 포함하는 전구체 조성물을 수득하는 단계; 이후
- 상기 전구체 조성물을 중합 및/또는 가교 처리하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 중합체 전해질 생산방법은
- 상기 실리콘 중합체의 전구체(들), 필요하면, 중합 및/또는 가교 촉매, 및 상기 플루오르화 염을 포함하는 전구체 조성물을 수득하는 단계;
- 상기 실리콘 중합체를 수득하기 위하여 상기 전구체 조성물을 중합 및/또는 가교 처리하는 단계;
- 상기 실리콘 중합체를 용매와 함침시키는 단계를 포함한다.
실시형태들 중 어느 하나에 따른 전구체 조성물을 수득하기 위하여, 다양한 화합물들이 적절한 장치 내에서 혼합될 수 있다. 필요하면, 첨가제(들)은 상기 전구체 조성물의 제조의 임의의 단계에서 첨가될 수 있지만, 바람직하게는 중합 및/또는 가교 처리 전에 첨가될 수 있다.
발명에 따른 중합체 전해질은 상기 전구체 조성물을 중합 및/또는 가교 처리함으로써 수득된다. 이 처리는 선택된 중합성 및/또는 가교성 화합물에 따라서 당업자에 의하여 선택될 수 있다. 중합 및/또는 가교 처리는 열처리, 광화학적 처리, 구체적으로는 UV 처리, 전자빔 또는 방사성원소빔 처리, 화학적 처리 및 이들 처리들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 제1 실시형태에 따르면, 발명에 따른 실리콘 중합체는 히드로실릴화(Si-H)기들 및 불포화기들 사이의 히드로실릴화 반응에 의하여 수득된다. 중합 및/또는 가교 처리는 열처리로 구성된다.
제2 실시형태에 따르면, 발명에 따른 실리콘 중합체는 히드로실릴화(Si-H)기들 및 히드록실화(Si-OH)기들 사이의 탈수소 축합 반응에 의하여 수득된다. 중합 및/또는 가교 처리는 열처리로 구성된다.
제3 실시형태에 따르면, 발명에 따른 실리콘 중합체는 바람직하게는 에폭시 관능기들 사이의 양이온 중합 및/또는 축합 반응에 의하여 수득된다. 중합 및/또는 가교 처리는 광화학적 처리로 구성된다.
하나 이상의 바람직한 실시형태는 광화학적 처리로 구성되며, 이 유형의 처리는 유리하게는 금속 촉매를 필요로 하지 않는다. 처리는 유리하게는 UV 램프 및 실리콘 중합체 전구체 조성물 중에 포함된 적어도 하나의 광개시제에 의하여 에폭사이드 관능기들의 UV 하에서 가교로 구성된다. 가장 널리 이용되는 UV 램프들은 중압 또는 저압 수은 램프들이다. 광개시제들은 통상적으로 중합 반응을 개시하는 산 중에서 UV 방사 하에서 분해하는 요오도늄 또는 술포늄 유도체들일 수 있다.
처리 단계를 수행하기 전에, 전구체 조성물이 성형될 수 있다. 이 성형 단계는 예를 들면, 필름을 수득할 수 있도록 지지체 상에 증착하는 단계로 구성될 수 있다. 이 지지체는 자기-지지형 필름의 형태인 전해질을 수득할 목적으로 비활성 기판일 수 있다. 대안적으로, 상기 지지체는 코팅 형태의 전해질을 수득할 목적으로 사전제형된(preformulated) 전극일 수 있다. 대안적으로, 전구체 조성물은 증착되거나 금형 또는 장치로 사출될 수 있다.
발명에 따른 제조방법은 또한 하나 이상의 후-처리 단계들을 포함할 수 있다. 구체적으로는, 상기 단계는 종말 또는 성숙 단계라고도 하는 숙성 단계를 포함할 수 있다. 이 숙성 처리는 열처리 또는 제어된 온도 및 습도 조건 하에서 일시정지 시간(pause time)으로 구성될 수 있다.
일반적으로, 발명에 따른 중합체 전해질 생산방법은 습도측정이 제어된 실내에서 수행될 수 있다. 모든 원재료들은 바람직하게는 제어된 물 함유량을 갖는다.
이 생산방법은 연속적이거나 회분식일 수 있다. 회분식 모드에서, 발명에 따른 전해질은 종래 방법들에 따른 배치들 내에서 생산될 수 있다. 그러나, 대규모 생산을 위하여, 연속 생산방법을 상정할 수 있다. 방법의 각 단계(구체적으로는 전구체 조성물을 제조하는 단계, 성형 단계 및 중합 및/또는 축합 및 가교 처리의 단계들)는 독립적으로는 연속적으로 또는 비연속적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 전구체 조성물의 제조는 압출기들 또는 정적 혼합기들에 의하여 산업적으로 수행될 수 있고, 이후 필름-형성은 적층 또는 침지에 의하여 수득될 수 있으며, 중합 및/또는 가교 처리는 상용 램프들 하 또는 화로를 거침으로써 최종적으로 얻을 수 있다.
이 생산방법에 의하여 수득된 생성물은 전해질로서 유리하게 이용될 수 있는 중합체 미네랄이다. 실제로, 이 재료는 20℃에서 유리하게는 10-5 지멘스/㎝ 초과, 우선적으로는 10-4 지멘스/㎝ 초과, 및 더욱 더 우선적으로는 10-3 지멘스/㎝ 초과의 이온 전도도를 갖는다. 바람직하게는, 이온 전도도는 20℃에서 5.10-4 지멘스/㎝ 및 10-2 지멘스/㎝ 사이이다. 또한, 이 재료는 유리하게는 0℃에서 10-6 지멘스/㎝ 초과, 우선적으로 10-5 지멘스/㎝ 초과의 이온 전도도를 가질 수 있다. 또한, 이 재료는 유리하게는 40℃에서 5.10-4 지멘스/㎝ 초과의 이온 전도도를 가질 수 있다. 이온 전도도는 고체 재료의 저항 및 용량의 측정을 가능하게 하는 복합 임피던스 분광측정 기법에 의하여 측정될 수 있다. 이를 위하여, 측정을 가능하게 하는 임피던스 계기에 연결된 2 개의 금속 전극들 사이에서 샘플을 지탱한다. 이러한 측정은 제어된 온도에서 수행된다. 또한, 발명에 따라 수득된 재료는 유리하게는 전기화학적으로 안정하다.
또한, 수득된 재료는 유리하게는 고체일 수 있다. 하기 개시에서, "고체"라는 표현은 구체적으로는 적어도 1 MPa의 영률을 갖는 재료를 가리킨다. 재료의 영률은 동적 기계 분석에 의하여 수득된 재료의 응력/변형률 곡선으로부터 계산될 수 있다. 그러므로, 이 전해질은 유리하게는 자기-지지형 또는 자유 기립형(free standing) 필름, 즉, 이 전해질은 예를 들면, 코팅 또는 다공성 지지체로 사출된 젤과는 달리 지지체 없이 존재할 수 있고 다뤄질 수 있다. 이 전해질은 구체적으로는 추가적인 세퍼레이터 없이 이용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이 재료를 세퍼레이터, 예를 들면, 직조 또는 부직 및/또는 미세다공성 세퍼레이터와 함께 이용하는 것이 본 발명에서 배제되지 않는다.
바람직한 일 실시형태에 따르면, 발명에 따른 중합체 전해질은 필름 형태일 수 있으며, 이의 두께는 1 ㎛(마이크로미터) 및 1 ㎜ 사이, 바람직하게는 1 ㎛ 및 100 ㎛ 사이 및 더 바람직하게는 1 ㎛ 및 40 ㎛ 사이일 수 있다. 유리하게는, 필름의 두께는 그 전체 표면적에 걸쳐서 균일할 수 있다. 본 개시에 있어서, "균일한"이라는 표현은 50% 이하, 바람직하게는 20% 이하인 필름의 두께에서 변화량을 가리킨다. 이 필름의 표면적은 연속 생산의 경우에 25 ㎠ 초과, 또는 심지어 100 ㎠ 초과, 최대 수 백 제곱 미터일 수 있다.
구체적으로 특히 유리한 일 실시형태에 따르면, 발명에 따른 중합체 전해질은 투명하다. 이 경우에, 전해질은 바람직하게는 생성물의 투명성에 해를 줄 수 있는 첨가제를 전혀 함유하지 않는다.
발명은 유리하게는 강한 전도도 및 양호한 기계적 특성을 동시에 갖는 전해질 재료를 제공한다. 또한, 이 재료는 생산하기 용이하고 저가이다.
발명에 따른 중합체 전해질은 유리하게는 전기화학적 장치에서 그리고 더 구체적으로는 전자 디스플레이 장치들에서 또는 에너지 저장 및 방출 장치들에서 전해질로서 이용될 수 있다. 발명에 따른 중합체 전해질은 예를 들면, 하기 전기화학적 장치들 중 하나에서 전해질로서 이용될 수 있다:
- 전기변색 소자들: 차량 윈도우 또는 주택 내 윈도우, 햇빛 가리개, 안경 등,
- 전기변색 평판 스크린들: 텔레비전, 태블릿, 스마트폰, 연결 장치 등,
- 2차 리튬 배터리, 리튬-황 유형의 배터리, 리튬-공기 배터리, 나트륨 배터리 등,
- 수퍼캐퍼시터들, 구체적으로는 전해질을 이용하는 이중층 수퍼캐퍼시터들;
- (OPV 약칭으로 알려진) 유기형의 솔라 패널들과 같은 에너지 발생기들.
본 발명의 주제는 애노드, 캐소드 및 상기 정의된 바와 같은 중합체 전해질을 포함하는 배터리이다. 유리하게는, 그러한 배터리는 추가적인 세퍼레이터를 함유하지 않는다. 그럼에도 불구하고, 예를 들면, 직조 또는 부직 및/또는 미세다공성 세퍼레이터와 함께 세퍼레이터를 함유하는 배터리는 본 발명에서 배제되지 않는다. 캐소드는 이 전해질과 상용성이 있도록 재제형되어야 한다. 또한, 발명에 따른 중합체 전해질은 애노드 및/또는 캐소드의 조성물의 일부일 수 있다.
본 발명의 주제는 또한 전자 디스플레이 장치, 구체적으로는 상기 정의된 바와 같은 중합체 전해질을 적어도 하나 포함하는 전기변색 소자이다. 이 용도는 발명에 따른 중합체 전해질은 유리하게는 투명할 수 있다는 사실에 의하여 가능하게 된다.
발명은 발명의 비한정적 예시에 의하여 주어진 하기 실시예들에 의하여 이제 기재될 것이다.
실시예
단계 a: 실리콘 중합체 MD
32
D
(OE)
27
D
(VCMX)
23T
0.7
M의 합성
자일렌 70.4 g 및 카르스테드 백금 32 ㎎을 250 ㎖ 반응기(자켓형, 교반기 구비)에 도입하였다. 반응 매질을 교반하면서 질소 분위기 하에서 T = 80℃의 온도까지 가열하였다. 80℃의 온도에 도달하였을 시, 하기 시약들을 1.5 시간에 걸쳐서 동시에 가동함으로써 첨가하였다:
- NOF 사로부터 구입한 Uniox®MA300 알릴 폴리에테르 70.26 g(0.166 mol);
구조 MD'50D25M의 SiH 관능기를 지닌 실리콘 오일 40.20 g(생성물 0.008 mol, 즉, 0.40 SiH 단위).
1H NMR에 의한 분석은 반응의 진행을 모니터링하는 것을 가능하게 하였다. 실란 SiH 관능기들의 변환도가 40%에 도달하였을 시, 산화 비닐시클로헥산 44.60 g(0.36 mol)을 첨가하였다. 100%의 변환도를 갖기 위하여 반응을 86℃에서 교반하면서 2 시간 동안 방치하였다.
주위 온도로 복귀한 이후에, 반응 매질을 자일렌으로 희석하였다. 카본 블랙을 첨가하였으며, 전체 혼합물을 1 시간 동안 교반하였다. 이후, 매질을 Clarcel® 상에 여과하였다. 회전증발농축기 내에 110℃ 및 1 mbar 하의 증발은 휘발성 화합물들의 제거를 가능하게 하였다. 폴리오르가노실록산이라고도 불리는 소기의 실리콘 중합체 145 g을 평균 구조 MD32D(OE) 27D(VCMX)23T0 .7M를 갖는 점성유의 형태로 수득한다.
본 텍스트에서, M = (CH3)3SiO1 /2, D = (CH3)2SiO2 /2, D( OE ) = (CH3)R1SiO2 /2, D(VCMX) = (CH3)R2SiO2/2, D' = (CH3)HSiO2/2 및 T = (CH3)SiO3/2,
R1 = -(CH2)3-O-(CH2CH2O)8-9-CH3
R2 = 
단계 b: 리튬 염과의 제형
이전 단계에서 수득된 실리콘 중합체(7.0 g), LiTFSI(1.95 g) 및 트리글라임(6 g)을 주위 온도에서 균질화하였다. 이후, PVDF(5 g)을 첨가하였고 전체 혼합물을 1 시간 동안 교반하게 하였다.
촉매 시스템(비스[2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸]테트라메틸디실록산 77.9 g 중에 수용액 중의 4-이소프로필-4'-메틸디페닐요오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레인 (22 g), 1-클로로-4-프로폭시티오잔톤(4 ㎎) 및 메틸-1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트(80 ㎎)의 혼합물) 0.37 g을 이전에 제조된 실리콘 중합체, LiTFSI 및 트리글라임의 혼합물에 첨가하였다.
단계 c: 제조물의 성형
단계 b에서 수득된 제조물을 30 ㎛ 두께의 알루미늄 시트상에 놓은 후에 BYK 자동 필름 어플리케이터를 이용하여 엷게 도포하였다. 게이지(gauge)는 제조물의 높이를 200 ㎛로 설정하는 것이 가능하게 한다. 일정한 두께를 갖는 비가교된 필름을 이와 같이 수득하였다.
단계 d: 가교
100 W의 전력을 갖는 중압 수은 램프를 장착한 LumenDynamics Omincure® S1000 장치를 이용하여 UV 조사 하에 가교를 수행하였다. 램프를 필름 위 50 ㎝의 높이에 두었다. 조사를 최대 전력으로 2 분 동안 유지하였다.
단계 e: 비저항의 측정
비저항 측정을 SOLARTRON 사에서 판매하는 Impedance/Gain-Phase Analyzer S1 1260 장치로 수행하였다. 측정 주파수는 포인트당 10 Hz의 변화율로 1 Hz 내지 1 MHz에 이른다. 측정 셀은 S = 0.196 ㎠의 표면적을 갖는다. 샘플을 T = 23℃의 온도에서 2 개의 전극들 사이에 두고 상기 정의된 바와 같은 분석 프로토콜을 거쳤다. 측정된 전도도 측정은 5.10-4 S/㎝이다.
단계 f: 기계적 특성의 측정
수득된 필름의 고체성의 측정을 1 ㎜ 초과의 두께를 갖는 시편을 얻기 위하여 중첩된 필름들을 이용하는 압착에 의하여 수행하였다. 원통형 시편을 5 ㎜ 및 15 ㎜ 사이의 직경을 갖는 홀 펀치를 이용하여 절단하였다. 정현 변형률을 가하고 이에 상응하는 힘의 측정을 가능하게 하는 Rheometrics RSA 2 장치 상에서 동적 기계 분석에 의하여 시험들을 수행하였다. 측정된 계수는 1 Hz의 주파수 및 23℃의 온도에서 1%의 변형률에 대한 응력/변형률 곡선에 접선이다. 이렇게 측정된 이 필름의 영률은 7 MPa의 값에 이른다.
단계 g: 전기화학적 안정성의 측정
전기화학적 안정성 측정을 S = 1.13 ㎠의 표면적을 갖는, 건조 아르곤 하에 실장된 밀봉 측정 셀 내에서 수행하였다. 막을 316 스테인레스강 전극 및 리튬 전극과 접촉시키되, 상기 전극은 상대 전극 및 기준 전극으로서 작용한다. Biologic 사가 판매하는 VMP3 일정전위기에 의하여 1 mV/s의 속도로 전위 변동을 리튬 기준에 대하여 4 V의 상한 및 0 V의 하한 사이에서 수행한다. 전류를 10 ㎂의 감도로 측정한다. 고려된 범위 내에서 어떠한 산화 또는 환원 피크가 검출되지 않았는데, 이는 막의 열화가 없는 것을 반영한 것이다.
Claims (27)
- 현수(pendant) 폴리옥시알킬렌 에테르기들을 지닌 실리콘 중합체, 적어도 하나의 플루오르화 염 및 용매를 포함하는 중합체 전해질이며, 상기 용매는 현수 폴리옥시알킬렌 에테르기들을 지닌 실리콘 중합체, 플루오르화 염 및 용매의 총중량에 대하여 10 중량% 및 60 중량% 사이를 나타내며, 상기 용매는 적어도 하나의 폴리에테르 용매를 포함하는 것인 중합체 전해질.
- 제1항에 있어서,
상기 플루오르화 염은 적어도 하나의 알칼리 금속 양이온을 포함하는 것인 중합체 전해질. - 제2항에 있어서,
상기 플루오르화 염은 적어도 하나의 리튬 또는 나트륨 양이온을 포함하는 것인 중합체 전해질. - 제3항에 있어서,
상기 플루오르화 염은 적어도 하나의 리튬 양이온을 포함하는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플루오르화 염은 플루오르화 술폰이미드 음이온들로부터 선택된 적어도 하나의 플루오르화 음이온을 포함하는 것인 중합체 전해질. - 제5항에 있어서,
상기 플루오르화 염은 하기 일반식을 갖는 음이온들로부터 선택된 적어도 하나의 플루오르화 음이온을 포함하는 것인 중합체 전해질:
(Ea-SO2) N- R
상기 식에서,
- Ea는 플루오린 원자 또는 플루오로알킬들, 퍼플루오로알킬들 및 플루오로알케닐들로부터 선택된, 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 기를 나타내고,
- R은 치환기를 나타낸다. - 제5항에 있어서,
상기 플루오르화 염은
- CF3SO2N-SO2CF3,
- CF3SO2N-SO2F,
- FSO2N-SO2F, 및
- CF3SO2N-SO2N-SO2CF3로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 플루오르화 음이온을 포함하는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용매는 디메톡시에탄(DME), 디글라임, 트리글라임, 테트라글라임, (올리고)실록산 폴리에테르 화합물들, 퍼플루오로폴리에테르(PFPE)들 및 임의의 비율의 이들의 혼합물들로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리옥시알킬렌 에테르 관능기를 포함하는 상기 기는
-(CH2)3-O-(CH2CH2-O)m-CH3,
-(CH2)2-O-(CH2CH2-O)m-CH3,
-(CH2)3-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3,
-(CH2)2-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3로 구성된 군으로부터 선택되며,
m은 1 및 40 사이, 바람직하게는 2 및 20 사이, 더 바람직하게는 3 및 15 사이 및 더욱 더 바람직하게는 5 및 12 사이의 정수를 나타내는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
본 발명의 실리콘 중합체는 하기 모티프들을 포함하는 통계적 또는 블록 공중합체인 중합체 전해질:
여기서
- R은 1 내지 50 개의 탄소 원자를 포함하는 화학 결합 또는 라디칼(radical)을 나타내고;
- POA는 바람직하게는 폴리옥시에틸렌 에테르기 및 폴리옥시프로필렌 에테르기로 구성되는 군으로부터 선택되는 폴리옥시알킬렌 에테르기를 나타내고;
- R'은 수소 원자, 히드록실기, 선형 또는 분지형 C1 내지 C8 알킬기, 선형 또는 분지형 C1 내지 C8 알케닐기, C5 내지 C8 시클로알킬기, C6 내지 C12 아릴기 및 (C6 내지 C12)아릴(C1 내지 C8)알킬기를 나타내고, 여기서 각각의 알킬, 알케닐, 시클로알킬 및 아릴기가 가능하다면 할로겐 원자, C1 내지 C4 알킬기, C1 내지 C4 알콕시기 및/또는 히드록실기로 1회 이상 치환 또는 비치환되고;
- p는 1 및 200 사이의 숫자이며; 및
- n은 1 및 100 사이의 숫자이다. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
현수 폴리옥시알킬렌 에테르 기들을 지닌 상기 실리콘 중합체는 에폭시 관능기들 사이의 양이온 중합 및/또는 축합 반응에 의하여 수득되는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실리콘 중합체는 히드로실릴화기들 및 불포화기들 사이의 히드로실릴화 반응에 의하여 수득되는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실리콘 중합체는 히드로실릴화(Si-H)기들 및 히드록실화(Si-OH)기들 사이의 탈수소 축합 반응에 의하여 수득되는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 전해질은 하나 이상의 텍스쳐링제들을 포함하되, 상기 텍스쳐링제는 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 플루오로중합체들, 예를 들면, PVDF(폴리비닐리덴 플루오라이드), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), 퍼플루오로폴리에테르(PFPE)들 및 이들의 공중합체들, 예를 들면, PVDF - HFP(폴리비닐리덴 플루오라이드 - 헥사플루오로프로필렌) 공중합체, 폴리(메트)아크릴레이트들, 예를 들면, PMMA(폴리메틸 아크릴레이트), 다당류 또는 이들의 유도체, 예를 들면, 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 리그닌 및 구아검, 젤라틴 및 1차원, 2차원 또는 3차원 폴리실록산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제14항 중 한 항에 있어서,
상기 중합체 전해질은 하나 이상의 미네랄 충진제들을 포함하되, 상기 미네랄 충진제는 바람직하게는 친수성 실리카, 소수성 실리카, 구체적으로는 흄드 실리카들, 알루미나, 실리케이트들, 예를 들면, 운모, 예를 들면, 산화 세륨, 희토류 산화물, 산화 아연, 산화 티타늄, 산화 주석, 산화 인듐 주석 및 이들의 혼합물들과 같은 금속 산화물, 히드록사이드, 포스페이트, 설파이드, 나이트레이트 및 카보네이트로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 전해질은 적어도 1 MPa의 영률을 갖는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 전해질은 유리하게는 20℃에서 10-5 지멘스/㎝ 초과, 우선적으로는 10-4 지멘스/㎝ 초과 및 더욱 더 우선적으로는 10-3 지멘스/㎝ 초과의 이온 전도도를 갖는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 전해질은 0℃에서 10-6 지멘스/㎝ 초과, 우선적으로는 10-5 지멘스/㎝ 초과의 이온 전도도를 갖는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 전해질은 자기-지지형인 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 전해질은 필름 형태이며, 필름의 두께가 1 ㎛ 및 1 ㎜ 사이, 바람직하게는 1 ㎛ 및 150 ㎛ 사이, 더 바람직하게는 1 ㎛ 및 100 ㎛ 사이 및 더욱 더 바람직하게는 1 ㎛ 및 40 ㎛ 사이일 수 있는 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 전해질은 투명한 것인 중합체 전해질. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 청구된 중합체 전해질의 생산 방법이며,
- 상기 실리콘 중합체의 전구체(들), 필요하면, 중합 및/또는 가교 촉매, 상기 플루오르화 염 및 상기 용매를 포함하는 전구체 조성물을 수득하는 단계; 이후
- 상기 전구체 조성물을 중합 및/또는 가교 처리하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 청구된 중합체 전해질의 생산 방법이며,
- 상기 실리콘 중합체의 전구체(들), 필요하면, 중합 및/또는 가교 촉매, 및 상기 플루오르화 염을 포함하는 전구체 조성물을 수득하는 단계;
- 상기 실리콘 중합체를 수득하기 위하여 상기 전구체 조성물을 중합 및/또는 가교 처리하는 단계;
- 상기 실리콘 중합체를 용매와 함침시키는 단계
를 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 청구된 중합체 전해질의 전구체 조성물이며, 상기 실리콘 중합체의 전구체(들), 상기 플루오르화 염, 상기 용매 및 선택적으로는 중합 및/또는 가교 촉매를 포함하는, 전구체 조성물.
- 전기화학적 장치에서 전해질로서의 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 정의된 중합체 전해질의 용도.
- 애노드, 캐소드 및 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 정의된 중합체 전해질을 포함하는 배터리.
- 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 정의된 중합체 전해질을 적어도 하나 포함하는 전자 디스플레이 장치, 구체적으로는 전기화학적 장치.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1553549A FR3035545B1 (fr) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Electrolyte polymere et dispositifs electrochimiques le comprenant |
| FR1553549 | 2015-04-21 | ||
| PCT/EP2016/058708 WO2016169955A1 (en) | 2015-04-21 | 2016-04-20 | Polymer electrolyte and electrochemical devices comprising same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170139051A true KR20170139051A (ko) | 2017-12-18 |
Family
ID=53274742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177032287A KR20170139051A (ko) | 2015-04-21 | 2016-04-20 | 중합체 전해질 및 이를 포함하는 전기화학적 장치 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10644351B2 (ko) |
| EP (1) | EP3286797A1 (ko) |
| JP (2) | JP2018513261A (ko) |
| KR (1) | KR20170139051A (ko) |
| CN (1) | CN107710491A (ko) |
| FR (1) | FR3035545B1 (ko) |
| WO (1) | WO2016169955A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11695154B2 (en) | 2019-01-03 | 2023-07-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrolyte containing siloxane compound and lithium secondary battery including the electrolyte |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112072169B (zh) * | 2019-06-10 | 2022-06-14 | 惠州比亚迪实业有限公司 | 全固态电解质及其组合物与电极和全固态锂离子电池 |
| EP4195346A1 (en) | 2021-12-07 | 2023-06-14 | Saft | Polysiloxane based crosslinked solid electrolyte compositions and the cells comprising the same |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5037712A (en) * | 1987-10-30 | 1991-08-06 | Ultracell, Inc. | Preparation of radiation cured solid electrolytes and electrochemical devices employing the same |
| US6156458A (en) * | 1996-10-23 | 2000-12-05 | Valence Technology, Inc. | Solid electrolytes containing toughening agents and electrolytic cells produced therefrom |
| JP2000222939A (ja) * | 1998-08-05 | 2000-08-11 | Sony Corp | 電解質用組成物ならびに電解質およびその製造方法およびそれを用いた電池 |
| WO2000025323A1 (fr) * | 1998-10-28 | 2000-05-04 | Kaneka Corporation | Composition durcissable pour electrolyte polymere solide |
| CN100414765C (zh) * | 2000-09-05 | 2008-08-27 | 三星Sdi株式会社 | 锂电池 |
| FR2841255B1 (fr) * | 2002-06-21 | 2005-10-28 | Inst Nat Polytech Grenoble | Materiau a conduction ionique renforce, son utilisation dans les electrodes et les electrolytes |
| CN100341197C (zh) * | 2003-01-09 | 2007-10-03 | 三星Sdi株式会社 | 可再充电锂电池用的电解质和含该电解质的可再充电锂电池 |
| FR2853321B1 (fr) * | 2003-04-03 | 2005-05-06 | Rhodia Chimie Sa | Composition reticulable pour electrolyte de batterie |
| FR2853319B1 (fr) | 2003-04-03 | 2005-05-06 | Rhodia Chimie Sa | Composition reticulable pour electrolyte de batterie |
| FR2853320B1 (fr) * | 2003-04-03 | 2005-05-06 | Rhodia Chimie Sa | Composition reticulable pour electrolyte de batterie |
| KR100588475B1 (ko) * | 2004-06-07 | 2006-06-09 | 한국화학연구원 | 폴리실록산계 화합물을 포함하는 고체 고분자 전해질 조성물 |
| US20060008706A1 (en) * | 2004-07-09 | 2006-01-12 | Takitaro Yamaguchi | Rechargeable lithium battery |
| KR100634382B1 (ko) * | 2005-03-23 | 2006-10-16 | 한국화학연구원 | 환형 실록산계 화합물과 이 화합물을 가교제로 함유하는고체 고분자 전해질 조성물 |
| JP4716009B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2011-07-06 | 信越化学工業株式会社 | 非水電解液並びにこれを用いた二次電池及びキャパシタ |
| US7914931B2 (en) * | 2005-12-21 | 2011-03-29 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Separator for rechargeable lithium battery, rechargeable lithium battery including the same, and method for preparing rechargeable lithium battery |
| EP2614547B1 (en) * | 2010-09-09 | 2020-07-08 | California Institute of Technology | Three-dimensional electrode array and method of making it |
| KR101953399B1 (ko) * | 2010-09-13 | 2019-05-22 | 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 | 이온성 겔 전해질, 에너지 저장 장치, 및 이의 제조 방법 |
| CN104919635B (zh) * | 2012-01-10 | 2017-06-23 | 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 | 有机硅环氧醚组合物、其制备方法及其用途 |
-
2015
- 2015-04-21 FR FR1553549A patent/FR3035545B1/fr active Active
-
2016
- 2016-04-20 KR KR1020177032287A patent/KR20170139051A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-04-20 JP JP2017555317A patent/JP2018513261A/ja active Pending
- 2016-04-20 WO PCT/EP2016/058708 patent/WO2016169955A1/en active Application Filing
- 2016-04-20 CN CN201680036304.0A patent/CN107710491A/zh active Pending
- 2016-04-20 US US15/568,061 patent/US10644351B2/en active Active
- 2016-04-20 EP EP16721676.1A patent/EP3286797A1/en not_active Withdrawn
-
2021
- 2021-01-04 JP JP2021000061A patent/JP2021073329A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11695154B2 (en) | 2019-01-03 | 2023-07-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrolyte containing siloxane compound and lithium secondary battery including the electrolyte |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016169955A1 (en) | 2016-10-27 |
| US10644351B2 (en) | 2020-05-05 |
| JP2021073329A (ja) | 2021-05-13 |
| JP2018513261A (ja) | 2018-05-24 |
| FR3035545B1 (fr) | 2019-09-13 |
| EP3286797A1 (en) | 2018-02-28 |
| CN107710491A (zh) | 2018-02-16 |
| US20180138548A1 (en) | 2018-05-17 |
| FR3035545A1 (fr) | 2016-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20170139050A (ko) | 고체 중합체 전해질 및 이를 포함하는 전기화학적 장치 | |
| JP2021073329A (ja) | 高分子電解質およびそれを含む電気化学デバイス | |
| KR100588475B1 (ko) | 폴리실록산계 화합물을 포함하는 고체 고분자 전해질 조성물 | |
| KR102351880B1 (ko) | 하이브리드 플루오로폴리머 복합체 | |
| KR100907773B1 (ko) | 전해액 | |
| JP6398720B2 (ja) | ポリエーテル共重合体、架橋性ポリエーテル共重合体組成物及び電解質 | |
| CA2878474A1 (en) | Hybrid electrolyte | |
| CN110229265A (zh) | 混杂的含氟聚合物组合物 | |
| Boaretto et al. | Highly conducting 3D-hybrid polymer electrolytes for lithium batteries based on siloxane networks and cross-linked organic polar interphases | |
| CN107317049B (zh) | 一种单离子导电聚合物电解质及其制备方法和用途 | |
| Boaretto et al. | Conductivity and properties of polysiloxane-polyether cluster-LiTFSI networks as hybrid polymer electrolytes | |
| US11031624B2 (en) | Polysilsesquioxane polyalkylene glycol polymer having urethane bonds, solid polymer electrolyte composition comprising the same and method of preparing the same | |
| JP5720773B2 (ja) | ポリエーテル化合物および電解質組成物 | |
| KR100664430B1 (ko) | 배터리 전해질용 셋팅 조성물 | |
| JP5286390B2 (ja) | 高分子ゲル電解質の製造方法 | |
| KR100344910B1 (ko) | 열가교형 폴리실록산 전해질 조성물 및 이를 이용한 고체 고분자 전해질 박막의 제조방법 | |
| Allcock et al. | Ionic conductivity of covalently interconnected polyphosphazene–silicate hybrid networks | |
| JP4269648B2 (ja) | 電解質組成物および電池 | |
| TWI427095B (zh) | Dendrimers and Their Application and Application | |
| US20240063433A1 (en) | A polymer electrolyte | |
| JP2024500984A (ja) | 正極 | |
| JPH0453872A (ja) | イオン導電性高分子組成物 | |
| JP2004171915A (ja) | イオン伝導体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITB | Written withdrawal of application |