KR20220018348A - Composite Membrane and Method for Manufacturing of Composite Membrane - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a composite separator including: a first coating film; a first ionic liquid film on the first coating film; a second ionic liquid film on the first ionic liquid film; and a second coating film on the second ionic liquid film, and a method for manufacturing a composite separator, including the steps of: i) forming a first coating body having the first coating film disposed on one surface of the first ionic liquid film; ii) forming a second coating body having the second coating film disposed on one surface of the second ionic liquid film; and iii) bonding the other surface of the first ionic liquid film in the first coating body to the other surface of the second ionic liquid film in the second coating body.

Description

복합 분리막 및 복합 분리막의 제조 방법{Composite Membrane and Method for Manufacturing of Composite Membrane}Composite Membrane and Method for Manufacturing of Composite Membrane

본 발명은 복합 분리막 및 복합 분리막의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite separator and a method for manufacturing the composite separator.

이차 전지는 화학 에너지가 전기 에너지로 변환되는 방전과 그 역방향인 충전을 통하여 반복적으로 사용할 수 있는 전지로, 핸드폰 및 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용(소형) 전자 제품 및 전기 자동차 및 에너지 저장 장치(ESS) 등의 대형기기 등 그 응용범위가 점점 넓어지고 있다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 이차 전지는 리튬 이차 전지이다. 리튬 이차 전지는 고체 상태인 두 전극 (양극, 음극), 그리고 액체 상태의 비수용액 전해질 및 고분자 다공성 분리막으로 구성된다. 그러나 리튬 이차 전지의 양극 활물질로 사용되는 전이금속 (Co, Ni 등) 자원과 리튬 자원의 고비용 문제 등으로 인해, 리튬 이차 전지를 새로운 저가의 이차 전지 시스템으로 대체하고자 하는 노력들이 많이 진행되고 있다.A secondary battery is a battery that can be used repeatedly through discharge, in which chemical energy is converted into electrical energy, and charging in the reverse direction. The scope of its application is getting wider and wider. Currently, the most widely used secondary battery is a lithium secondary battery. A lithium secondary battery is composed of two solid electrodes (anode and cathode), a liquid non-aqueous electrolyte and a polymer porous separator. However, due to the high cost of lithium resources and transition metal (Co, Ni, etc.) resources used as positive electrode active materials for lithium secondary batteries, many efforts are being made to replace lithium secondary batteries with new low-cost secondary battery systems.

그 중, 특히 산화 환원 흐름 전지 (Redox Flow Battery, RFB)는 차세대 이차 전지로써 크게 주목받고 있다. 산화 환원 흐름 전지는 기존의 이차 전지와 달리 고체 상태의 전극 활물질을 사용하지 않고 수용액에 용해된 상태의 전해액을 활물질로 사용한다. 이러한 산화 환원 흐름 전지는 고체가 아닌 액체의 활물질을 사용하기 때문에 두 전해액이 섞일 수 있으며, 이러한 경우 자가 방전 (self discharge)이 일어나게 된다. 따라서 이러한 두 전해액의 물리적 섞임을 방지하기 위해 이온 교환 수지 기반의 분리막이 사용된다.Among them, in particular, a redox flow battery (RFB) is receiving great attention as a next-generation secondary battery. Unlike conventional secondary batteries, redox flow batteries do not use a solid electrode active material, but use an electrolyte solution dissolved in an aqueous solution as an active material. Since the redox flow battery uses a liquid active material rather than a solid, the two electrolytes may be mixed, and in this case, self-discharge occurs. Therefore, an ion exchange resin-based separator is used to prevent physical mixing of these two electrolytes.

현재까지 산화 환원 흐름 전지에 가장 널리 적용되는 이온 교환 분리막으로는 나피온(Nafion)이 있다. 나피온은 양이온 교환 작용기를 갖는 고분자 분리막으로서, 내화학성이 뛰어난 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE)에 강산의 술폰산 작용기를 도입한 합성수지로, 양이온 교환 반응을 가능케 한다. 테트라플루오르에틸렌에 존재하는 술폰산 작용기를 통해 양이온 교환이 이루어지며, 주로 수소 양이온을 전달한다. 하지만 나피온 분리막은 활물질인 바나듐 양이온의 이동을 억제하는 데에는 효과적이지 못하여서, 자가 방전이 일어나고, 두 전해액의 전하 밸런스를 무너뜨리게 되어 전지 시스템의 수명에 악영향을 미치는 문제가 발생하였다.Nafion is the most widely applied ion exchange membrane for redox flow batteries to date. Nafion is a polymer membrane having a cation exchange functional group. It is a synthetic resin in which a strong acid sulfonic acid functional group is introduced into polytetrafluoroethylene (PTFE), which has excellent chemical resistance, and enables cation exchange reaction. Cation exchange takes place through the sulfonic acid functional groups present in tetrafluoroethylene, mainly transferring hydrogen cations. However, the Nafion separator is not effective in inhibiting the movement of vanadium cations, which are active materials, and thus self-discharge occurs and the charge balance between the two electrolytes is broken, thereby adversely affecting the lifespan of the battery system.

위와 같은 나피온 분리막의 문제점을 해결하고자 한국 공개특허공보 제10-2016-0142821호에서는 이온성 액체 필름을 사용하기도 하는데, 시간이 지남에 따라 지지체에 함침된 이온성 액체가 유출되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 전하 운반체 (charge carrier)의 이동은 허용하되 양쪽의 활물질 이온이 교차되어 넘어가는 크로스오버 현상을 최소화하면서도, 지지체 상의 이온성 액체가 유출되는 문제를 방지하여, 산화 환원 흐름 전지의 전지 특성 및 수명 특성을 향상시키기 위한 새로운 분리막의 개발이 요구되고 있다.In order to solve the above-mentioned problems of Nafion membrane, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0142821 uses an ionic liquid film, but over time, the ionic liquid impregnated in the support may leak out. have. Therefore, while allowing the movement of charge carriers, the crossover phenomenon in which the ions of the active material on both sides cross over is minimized, and the ionic liquid on the support is prevented from leaking, so that the battery characteristics and lifespan of the redox flow battery The development of a new separation membrane to improve properties is required.

한국 공개특허공보 제10-2016-0142821호Korean Patent Publication No. 10-2016-0142821

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존의 나피온 분리막이 가지고 있는 활물질 이온의 크로스오버 문제점을 개선하여 자가 방전 문제를 해결하고, 이온성 액막/이온성 액체 필름에서 장시간 운전 후에 이온성 액체가 유출되는 문제를 해결하여, 전지의 내구성 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있는 복합 분리막 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, and solves the self-discharge problem by improving the crossover problem of active material ions of the existing Nafion membrane, and ions after long-term operation in an ionic liquid film/ionic liquid film An object of the present invention is to provide a composite separator capable of improving the durability and/or lifespan characteristics of a battery by solving the problem of leakage of the liquid, and a method for manufacturing the same.

본 발명의 일 실시형태는, 제1 코팅막; 상기 제1 코팅막 상의 제1 이온성 액막; 상기 제1 이온성 액막 상의 제2 이온성 액막; 및 상기 제2 이온성 액막 상의 제2 코팅막;을 포함하는 것인, 복합 분리막을 제공한다.One embodiment of the present invention, the first coating film; a first ionic liquid film on the first coating film; a second ionic liquid film on the first ionic liquid film; and a second coating film on the second ionic liquid film.

본 발명의 다른 실시형태는, i) 제1 이온성 액막의 일면에 제1 코팅막이 배치된 제1 도포체를 형성하는 단계; ii) 제2 이온성 액막의 일면에 제2 코팅막이 배치된 제2 도포체를 형성하는 단계; 및 iii) 상기 제1 도포체 중의 상기 제1 이온성 액막의 타면과 상기 제2 도포체 중의 상기 제2 이온성 액막의 타면을 접합시키는 단계;를 포함하는 것인, 복합 분리막의 제조 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention comprises the steps of: i) forming a first coating body in which a first coating film is disposed on one surface of a first ionic liquid film; ii) forming a second coating body having a second coating film disposed on one surface of the second ionic liquid film; and iii) bonding the other surface of the first ionic liquid membrane in the first coating body to the other surface of the second ionic liquid membrane in the second coating body; do.

본 발명의 또 다른 실시형태는, 양극; 음극; 및 전술한 복합 분리막을 포함하는 것인, 이차 전지를 제공한다.Another embodiment of the present invention, a positive electrode; cathode; And it provides a secondary battery comprising the above-described composite separator.

본 발명의 복합 분리막은 다공성 지지체 상에 함침된 이온성 액체를 포함하는 이온성 액막을 포함함에 따라 활물질의 이동(크로스오버)을 억제할 수 있으며, 이에 더하여 이온성 액막 상의 코팅막으로 인하여 다공성 지지체 상에 함침된 이온성 액체가 외부로 유출되지 않도록 하여서, 전지의 내구성, 저장 특성, 용량 특성, 수명 특성 및/또는 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The composite separator of the present invention can suppress the movement (crossover) of the active material by including an ionic liquid membrane including an ionic liquid impregnated on the porous support, and in addition, due to the coating film on the ionic liquid membrane, the porous support By preventing the ionic liquid impregnated with the ionic liquid from leaking to the outside, there is an effect of improving the durability, storage characteristics, capacity characteristics, lifespan characteristics and/or efficiency of the battery.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 분리막의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도시이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1에 따른 복합 분리막의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도시이다.
도 3은 본 발명의 실험예 1에 따른 Diffusion cell를 개략적으로 나타낸 도시이다.
도 4는 본 발명의 실험예 1에 따른 바나듐 이온(VO2+)의 농도를 측정한 결과를 나타낸 도시이다.
도 5는 본 발명의 실험예 2에 따른 산화 환원 흐름 전지의 충/방전 곡선을 나타낸 도시이다.
도 6은 본 발명의 실험예 3에 따른 산화 환원 흐름 전지의 용량 유지율을 나타낸 도시이다.
도 7은 본 발명의 실험예 3에 따른 산화 환원 흐름 전지의 효율 특성을 나타낸 도시이다.
도 8은 본 발명의 실험예 4에 따른 산화 환원 흐름 전지의 용량 유지율 및 효율 특성을 나타낸 도시이다.
1 is a view schematically showing a method for manufacturing a composite separator according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a method for manufacturing a composite separator according to Comparative Example 1 of the present invention.
3 is a diagram schematically showing a diffusion cell according to Experimental Example 1 of the present invention.
4 is a view showing the result of measuring the concentration of vanadium ions (VO 2+ ) according to Experimental Example 1 of the present invention.
5 is a view showing the charge / discharge curve of the redox flow battery according to Experimental Example 2 of the present invention.
6 is a view showing the capacity retention rate of the redox flow battery according to Experimental Example 3 of the present invention.
7 is a view showing the efficiency characteristics of the redox flow battery according to Experimental Example 3 of the present invention.
8 is a view showing the capacity retention rate and efficiency characteristics of the redox flow battery according to Experimental Example 4 of the present invention.

본 명세서에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. 또한 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When 'include', 'have', 'consist', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the case in which the plural is included is included unless otherwise explicitly stated. In addition, in interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.

본 명세서에서 "~상"이라는 표현은 부재와 부재가 직접적으로 접합되어 붙어있는 것을 의미할 수도 있고, 부재와 부재가 서로 인접하게 위치하는 것을 의미할 수도 있다.In the present specification, the expression "on" may mean that the member and the member are directly bonded to each other, or may mean that the member and the member are positioned adjacent to each other.

이하, 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

1. 복합 분리막1. Composite Membrane

본 발명은 복합 분리막을 제공한다.The present invention provides a composite separator.

본 명세서에서 정의된 '이차 전지'는 연료 전지 또는 일차 전지를 제외한 통상적으로 충전 및 방전이 가능한 모든 이차 전지 또는 에너지 저장 장치를 포함하는 개념을 의미할 수 있으며, 바람직하게는 산화 환원 흐름 이차 전지 또는 산화 환원 흐름 전지를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.'Secondary battery' as defined herein may mean a concept including all secondary batteries or energy storage devices capable of charging and discharging conventionally except for a fuel cell or a primary battery, and preferably a redox flow secondary battery or It can be understood as a concept including a redox flow battery.

상기 복합 분리막은, 제1 코팅막; 상기 제1 코팅막 상의 제1 이온성 액막; 상기 제1 이온성 액막 상의 제2 이온성 액막; 및 상기 제2 이온성 액막 상의 제2 코팅막;을 포함하는 것일 수 있다.The composite separator may include a first coating film; a first ionic liquid film on the first coating film; a second ionic liquid film on the first ionic liquid film; and a second coating film on the second ionic liquid film.

상기 복합 분리막은 전지에서의 세퍼레이터(separator), 연료 전지에서의 멤브레인(membrane), 수처리에서의 멤브레인, 에너지 저장장치(ESS)에서의 멤브레인 등을 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The composite separator may mean a separator in a battery, a membrane in a fuel cell, a membrane in water treatment, a membrane in an energy storage system (ESS), and the like, but is not limited thereto.

상기 제1 이온성 액막은 제1 다공성 지지체 및 상기 제1 다공성 지지체에 함침된 제1 이온성 액체를 포함하는 것일 수 있고, 상기 제2 이온성 액막은 제2 다공성 지지체 및 상기 제2 다공성 지지체에 함침된 제2 이온성 액체를 포함하는 것일 수 있다.The first ionic liquid membrane may include a first porous support and a first ionic liquid impregnated in the first porous support, and the second ionic liquid membrane is a second porous support and the second porous support. It may include an impregnated second ionic liquid.

상기 이온성 액막 (Ionic Liquid Membrane)은 고정화 이온성 액막 (Supported Ionic Liquid Membrane)이라고도 하며, 이온성 액체가 다공성 지지체의 기공 내에 함침되어, 모세관 힘 (capillary force)에 의해 고정된 상태로 존재하는 분리막을 의미한다. 이러한 이온성 액막은 흡수 공정과 막 공정의 장점을 두루 갖추어서, 다공성 지지체의 전체에 균일하게 액막이 형성됨에 따라, 이차 전지 특히 산화 환원 흐름 전지에 이용하는 경우에, 활물질의 혼합을 방지하고, 이온성 액체의 선택적 이온 전도성에 의한 전하 전달체(carrier) 역할을 통해, 활물질 이온의 크로스오버는 방지하되, 수소 이온의 교환은 선택적으로 수행하여서, 전지의 자가 방전 및 열화를 억제하여 전지 성능을 향상시킬 수 있다.The ionic liquid membrane (Ionic Liquid Membrane) is also called a supported ionic liquid membrane (Supported Ionic Liquid Membrane), the ionic liquid is impregnated in the pores of the porous support, a separation membrane that exists in a fixed state by capillary force (capillary force) means This ionic liquid film has all the advantages of the absorption process and the membrane process, and as a liquid film is uniformly formed over the entire porous support, when used in a secondary battery, particularly a redox flow battery, mixing of active materials is prevented, Through the role of a charge carrier by the selective ion conductivity of the liquid, crossover of active material ions is prevented, but hydrogen ion exchange is selectively performed, thereby suppressing self-discharge and deterioration of the battery, thereby improving battery performance. have.

상기 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체는 전해질과 섞이지 않는 소수성의 이온성 액체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 질소 함유 방향족 고리계 양이온 및 4급 암모늄 중에서 선택되는 적어도 하나의 양이온과 플루오르 함유 음이온을 포함하는 것일 수 있다.The first ionic liquid and the second ionic liquid may include a hydrophobic ionic liquid that does not mix with the electrolyte. For example, the first ionic liquid and the second ionic liquid are the same as or different from each other, and each independently comprises at least one cation selected from a nitrogen-containing aromatic ring cation and a quaternary ammonium and a fluorine-containing anion. it could be

상기 질소 함유 방향족 고리계 양이온은 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄, 및 디알킬피롤리디늄 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.The nitrogen-containing aromatic ring cation may include at least one selected from dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium, and dialkylpyrrolidinium.

상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 알킬기는 서로 동일하거나 상이하고, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10일 수 있다.The alkyl groups of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpyrrolidinium may be the same or different from each other, and the alkyl group may have 1 to 10 carbon atoms.

상기 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸부틸기, 1-에틸부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸 부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸프로필기, 1,1-디메틸프로필기, 이소헥실기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기, 또는 벤질기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, sec-butyl group, 1-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, pentyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, hexyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 4-methyl group -2-pentyl group, 3,3-dimethyl butyl group, 2-ethylbutyl group, heptyl group, n-heptyl group, 1-methylhexyl group, cyclopentylmethyl group, cyclohexylmethyl group, octyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, n-nonyl group, 2,2-dimethylheptyl group, 1-ethylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group, an isohexyl group, a 4-methylhexyl group, a 5-methylhexyl group, or a benzyl group, but is not limited thereto.

또한 상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 두 개의 알킬기는 서로 동일할 수도 있고, 서로 상이할 수도 있다.In addition, the two alkyl groups of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpyrrolidinium may be the same as or different from each other.

상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 두 개의 알킬기란, 상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물에 포함된 두 개의 알킬기(디알킬)를 의미하는 것일 수 있다.The two alkyl groups of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpyrrolidinium are the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpi It may mean two alkyl groups (dialkyl) included in at least one compound selected from rollidinium.

상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 두 개의 알킬기(디알킬) 중 적어도 하나의 알킬기의 탄소수는 4 이상일 수 있다.At least one of the two alkyl groups (dialkyl) of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium, and dialkylpyrrolidinium may have 4 or more carbon atoms.

또는 상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 두 개의 알킬기(디알킬) 중 하나의 알킬기의 탄소수는 3 이하이고, 다른 하나의 알킬기의 탄소수는 4 이상일 수 있다. 구체적으로 상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 두 개의 알킬기(디알킬) 중 하나의 알킬기의 탄소수는 1 내지 3이고, 다른 하나의 알킬기의 탄소수는 4 내지 10일 수 있다.or the number of carbon atoms in one of the two alkyl groups (dialkyl) of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpyrrolidinium is 3 or less, and the carbon number of the other alkyl group is It can be 4 or more. Specifically, one of the two alkyl groups (dialkyl) of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpyrrolidinium has 1 to 3 carbon atoms, and the The number of carbon atoms may be 4 to 10.

특히, 상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 두 개의 알킬기의 탄소수가 각각 상기 범위를 만족하는 경우에 이온성 액체의 소수성이 커짐과 동시에 이온성 액체가 안정화됨에 따라, 이를 포함하는 본 발명의 복합 분리막을 이용하는 경우에, 전극 활물질 이온의 크로스오버 현상을 억제할 수 있는 효과가 극대화 될 수 있다.In particular, when the number of carbon atoms in the two alkyl groups of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpyrrolidinium satisfies the above ranges, the hydrophobicity of the ionic liquid increases and ions As the liquid is stabilized, in the case of using the composite separator of the present invention including the same, the effect of suppressing the crossover phenomenon of electrode active material ions can be maximized.

상기 디알킬이미다졸륨은 1-부틸-3-메틸이미다졸륨, 1-펜틸-3-메틸이미다졸륨, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨, 1-헵틸-3-메틸이미다졸륨, 1-옥틸-3-메틸이미다졸륨, 1-노닐-3-메틸이미다졸륨, 1-데실-3-메틸이미다졸륨, 1-헥실-3-에틸이미다졸륨, 1-헥실-3-프로필이미다졸륨, 1-데실-3-에틸이미다졸륨, 또는 1-데실-3-프로필이미다졸륨 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The dialkylimidazolium is 1-butyl-3-methylimidazolium, 1-pentyl-3-methylimidazolium, 1-hexyl-3-methylimidazolium, 1-heptyl-3-methylimidazolium , 1-octyl-3-methylimidazolium, 1-nonyl-3-methylimidazolium, 1-decyl-3-methylimidazolium, 1-hexyl-3-ethylimidazolium, 1-hexyl-3 -Propylimidazolium, 1-decyl-3-ethylimidazolium, or 1-decyl-3-propylimidazolium may include, but is not limited thereto.

상기 디알킬피리디늄은 1-부틸-1-메틸피리디늄, 1-펜틸-1-메틸피리디늄, 1-헥실-1-메틸피리디늄, 1-헵틸-1-메틸피리디늄, 1-옥틸-1-메틸피리디늄, 1-노닐-1-메틸피리디늄, 1-데실-1-메틸피리디늄, 1-헥실-1-에틸피리디늄, 1-헥실-1-프로필피리디늄, 1-데실-1-에틸피리디늄, 또는 1-데실-1-프로필피리디늄 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The dialkylpyridinium is 1-butyl-1-methylpyridinium, 1-pentyl-1-methylpyridinium, 1-hexyl-1-methylpyridinium, 1-heptyl-1-methylpyridinium, 1-octyl- 1-methylpyridinium, 1-nonyl-1-methylpyridinium, 1-decyl-1-methylpyridinium, 1-hexyl-1-ethylpyridinium, 1-hexyl-1-propylpyridinium, 1-decyl- 1-ethylpyridinium, or 1-decyl-1-propylpyridinium, and the like, but are not limited thereto.

상기 디알킬피페리디늄은 1-부틸-1-메틸피페리디늄, 1-펜틸-1-메틸피페리디늄, 1-헥실-1-메틸피페리디늄, 1-헵틸-1-메틸피페리디늄, 1-옥틸-1-메틸피페리디늄, 1-노닐-1-메틸피페리디늄, 1-데실-1-메틸피페리디늄, 1-헥실-1-에틸피페리디늄, 1-헥실-1-프로필피페리디늄, 1-데실-1-에틸피페리디늄, 또는 1-데실-1-프로필피페리디늄 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The dialkylpiperidinium is 1-butyl-1-methylpiperidinium, 1-pentyl-1-methylpiperidinium, 1-hexyl-1-methylpiperidinium, 1-heptyl-1-methylpiperidinium , 1-octyl-1-methylpiperidinium, 1-nonyl-1-methylpiperidinium, 1-decyl-1-methylpiperidinium, 1-hexyl-1-ethylpiperidinium, 1-hexyl-1 -Propylpiperidinium, 1-decyl-1-ethylpiperidinium, or 1-decyl-1-propylpiperidinium may be included, but is not limited thereto.

상기 디알킬피롤리디늄은 1-부틸-1-메틸피롤리디늄, 1-펜틸-1-메틸피롤리디늄, 1-헥실-1-메틸피롤리디늄, 1-헵틸-1-메틸피롤리디늄, 1-옥틸-1-메틸피롤리디늄, 1-노닐-1-메틸피롤리디늄, 1-데실-1-메틸피롤리디늄, 1-헥실-1-에틸피롤리디늄, 1-헥실-1-프로필피롤리디늄, 1-데실-1-에틸피롤리디늄, 또는 1-데실-1-프로필피롤리디늄 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The dialkylpyrrolidinium is 1-butyl-1-methylpyrrolidinium, 1-pentyl-1-methylpyrrolidinium, 1-hexyl-1-methylpyrrolidinium, 1-heptyl-1-methylpyrrolidinium , 1-octyl-1-methylpyrrolidinium, 1-nonyl-1-methylpyrrolidinium, 1-decyl-1-methylpyrrolidinium, 1-hexyl-1-ethylpyrrolidinium, 1-hexyl-1 -Propylpyrrolidinium, 1-decyl-1-ethylpyrrolidinium, or 1-decyl-1-propylpyrrolidinium may be included, but is not limited thereto.

상기 4급 암모늄은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The quaternary ammonium may be represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 10 이하의 알킬기일 수 있다.In Formula 1, R1 to R4 may be the same as or different from each other, and may each independently be an alkyl group having 10 or less carbon atoms.

상기 화학식 1에 있어서, 상기 R1 내지 R4 중 적어도 하나는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있고, 구체적으로는 탄소수 4 내지 10의 알킬기일 수 있다.In Formula 1, at least one of R1 to R4 may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, an alkyl group having 4 to 10 carbon atoms.

상기 4급 암모늄은 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라프로필암모늄, 테트라부틸암모늄, 메틸트리에틸암모늄, 메틸트리프로필암모늄, 메틸트리부틸암모늄, 에틸트리프로필암모늄, 에틸트리부틸암모늄, 프로필트리에틸암모늄, 프로필트리부틸암모늄, 부틸트리메틸암모늄, 부틸트리에틸암모늄, 디부틸디메틸암모늄, 트리부틸메틸암모늄, 벤질트리메틸암모늄, 테트라벤질암모늄 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The quaternary ammonium is tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, methyltriethylammonium, methyltripropylammonium, methyltributylammonium, ethyltripropylammonium, ethyltributylammonium, propyltriethylammonium , propyltributylammonium, butyltrimethylammonium, butyltriethylammonium, dibutyldimethylammonium, tributylmethylammonium, benzyltrimethylammonium, tetrabenzylammonium, and the like, but is not limited thereto.

상기 플루오르 함유 음이온은 음이온 내에 플루오르 원자를 적어도 하나 포함하는 음이온으로서, 상기 플루오르 함유 음이온은 플루오르 함유 이미드계 음이온, 플루오르 함유 포스페이트계 음이온, 플루오르 함유 보론계 음이온, 및 플루오르 함유 술폰계 음이온 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.The fluorine-containing anion is an anion containing at least one fluorine atom in the anion, and the fluorine-containing anion is at least selected from a fluorine-containing imide-based anion, a fluorine-containing phosphate-based anion, a fluorine-containing boron-based anion, and a fluorine-containing sulfone-based anion. may contain one.

상기 플루오르 함유 이미드계 음이온은 하기 화학식 2로 표시되는 음이온을 포함할 수 있다.The fluorine-containing imide-based anion may include an anion represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 2에 있어서, 상기 R5 및 R6은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 적어도 하나의 플루오르기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.In Formula 2, R5 and R6 are the same as or different from each other and each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which is unsubstituted or substituted with at least one fluorine group.

상기 플루오르 함유 이미드계 음이온은 하기 화학식 2-1 내지 화학식 2-5로 표시되는 음이온들 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.The fluorine-containing imide-based anion may include at least one selected from anions represented by the following Chemical Formulas 2-1 to 2-5.

[화학식 2-1][Formula 2-1]

Figure pat00003
Figure pat00003

[화학식 2-2][Formula 2-2]

Figure pat00004
Figure pat00004

[화학식 2-3][Formula 2-3]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식 2-4][Formula 2-4]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식 2-5][Formula 2-5]

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 플루오르 함유 포스페이트계 음이온은 헥사플루오로포스페이트 (PF6 -) 등을 포함할 수 있다.The fluorine-containing phosphate-based anion may include hexafluorophosphate (PF 6 - ) and the like.

상기 플루오로 함유 보론계 음이온은 테트라플루오로보레이트 (BF4 -) 등을 포함할 수 있다.The fluoro-containing boron-based anion may include tetrafluoroborate (BF 4 ) and the like.

상기 플루오로 함유 술폰계 음이온은 노나플레이트 (nonaflate) (CF3(CF2)3SO3 -) 등을 포함할 수 있다.The fluorine-containing sulfone-based anion may include nonaflate (CF 3 (CF 2 ) 3 SO 3 ) and the like.

상기 플루오르 함유 음이온은 상기 화학식 2로 표시되는 음이온, 헥사플루오로포스페이트 (PF6 -), 테트라플루오로보레이트 (BF4 -), 및 노나플레이트 (nonaflate) (CF3(CF2)3SO3 -) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.The fluorine-containing anion is an anion represented by Formula 2, hexafluorophosphate (PF 6 - ), tetrafluoroborate (BF 4 - ), and nonaflate (CF 3 (CF 2 ) 3 SO 3 - ) may include at least one selected from among.

상기 플루오르 함유 음이온은 상기 화학식 2-1로 표시되는 음이온, 헥사플루오로포스페이트 (PF6 -), 테트라플루오로보레이트 (BF4 -), 및 노나플레이트 (nonaflate) (CF3(CF2)3SO3 -) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.The fluorine-containing anion is an anion represented by Formula 2-1, hexafluorophosphate (PF 6 - ), tetrafluoroborate (BF 4 - ), and nonaflate (CF 3 (CF 2 ) 3 SO 3 - ) may include at least one selected from among.

상기 다공성 지지체는 소수성 고분자를 포함하는 것일 수 있다.The porous support may include a hydrophobic polymer.

상기 다공성 지지체는 단일층일 수도 있고, 여러 개가 적층되어 형성된 복수층일 수도 있다. 상기 다공성 지지체의 두께는 20 ㎛ 내지 1 mm일 수 있다. 상기 다공성 지지체의 두께가 20 ㎛ 미만인 경우에는 활물질의 크로스오버가 발생할 수 있고, 1 mm 초과인 경우에는 전하 전달체의 이동이 어려워서 전지의 성능이 저하될 수 있다. 상기 다공성 지지체의 두께는, 상기 다공성 지지체가 단일층인 경우에는 상기 단일층의 두께를 의미할 수 있으며, 상기 다공성 지지체가 복수층인 경우에는 상기 다공성 지지체가 적층된 복수층의 총 두께를 의미할 수 있다.The porous support may be a single layer, or a plurality of layers may be formed by stacking them. The porous support may have a thickness of 20 μm to 1 mm. If the thickness of the porous support is less than 20 μm, crossover of the active material may occur, and if it is more than 1 mm, it is difficult to move the charge carrier, and thus the performance of the battery may be reduced. The thickness of the porous support may mean the thickness of the single layer when the porous support is a single layer, and when the porous support is a plurality of layers, it means the total thickness of the plurality of layers in which the porous support is laminated. can

상기 다공성 지지체의 기공의 크기는 1 ㎚ 내지 1 ㎛일 수 있고, 구체적으로는 20 ㎚ 내지 100 ㎚일 수 있고, 더 구체적으로는 20 ㎚ 내지 50 ㎚일 수 있다. 상기 다공성 지지체의 기공의 크기가 1 ㎚ 미만인 경우에는 이온성 액체가 제대로 함침되지 않아 소수성이 약해져서, 이차 전지 구동을 위한 이온의 이동을 저해하고, 1 ㎛ 초과인 경우에는 활물질의 크로스오버를 예방하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.The pores of the porous support may have a size of 1 nm to 1 μm, specifically 20 nm to 100 nm, and more specifically 20 nm to 50 nm. When the size of the pores of the porous support is less than 1 nm, the ionic liquid is not properly impregnated and the hydrophobicity is weakened, inhibiting the movement of ions for driving the secondary battery, and when it exceeds 1 μm, crossover of the active material is not prevented There may be problems that cannot be

상기 다공성 지지체의 기공도(porosity)는 10 % 내지 90 %일 수 있고, 구체적으로 30 % 내지 50 %일 수 있다. 상기 다공성 지지체의 기공도가 10 % 미만인 경우에는 이온성 액체의 함침이 적어서 이온의 이동에 부하가 걸릴 수 있고, 90 % 초과인 경우에는 기계적 강도에 문제가 발생할 수 있다.The porosity of the porous support may be 10% to 90%, specifically 30% to 50%. When the porosity of the porous support is less than 10%, there is little impregnation of the ionic liquid, so a load may be applied to the movement of ions, and if it is more than 90%, a problem may occur in mechanical strength.

상기 기공의 크기와 기공도는 수은흡착법(Porosimeter)을 이용하여 측정할 수 있다.The size and porosity of the pores may be measured using a mercury adsorption method (porosimeter).

상기 소수성 고분자는 폴리올레핀계의 단중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 폴리올레핀계 수지는 초고분자량 폴리에틸렌, 고분자량 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고결정성폴리프로필렌, 폴리에틸렌-프로필렌 공중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.The hydrophobic polymer may include a polyolefin-based homopolymer or copolymer. The polyolefin-based resin is at least one selected from the group consisting of ultra-high molecular weight polyethylene, high molecular weight polyethylene, high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, high crystalline polypropylene, polyethylene-propylene copolymer, and mixtures thereof. may include

또한, 상기 폴리올레핀계 수지는 상기 폴리올레핀 수지 외에 기타 다른 수지를 포함할 수 있다. 기타 다른 수지의 예로는 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아세탈 등을 들 수 있다. 위와 같이 기타 다른 수지를 포함하는 경우, 폴리올레핀계 수지와 기타 다른 수지를 적절한 용매 중에 블렌딩하여 폴리올레핀계 수지를 제조할 수 있다.In addition, the polyolefin-based resin may include other resins in addition to the polyolefin resin. Examples of other resins include polyimide, polyester, polyamide, polyetherimide, polyamideimide, and polyacetal. In the case of including other resins as described above, the polyolefin-based resin may be prepared by blending the polyolefin-based resin and other resins in an appropriate solvent.

상기 제1 이온성 액체는 상기 제1 이온성 액막 총 중량에 대하여 20 내지 90 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 구체적으로는 40 내지 80 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 이온성 액체의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 전하 전달체의 이동이 불가능하고, 90 중량% 초과인 경우에는 이를 이용한 복합 분리막의 기계적 강도에 문제가 생길 수 있다.The first ionic liquid may be included in an amount of 20 to 90% by weight, specifically, in an amount of 40 to 80% by weight, based on the total weight of the first ionic liquid film. When the content of the first ionic liquid is less than 20% by weight, the charge carrier cannot move, and when it is more than 90% by weight, there may be a problem in the mechanical strength of the composite separator using the same.

상기 제1 다공성 지지체는 상기 제1 이온성 액막 총 중량에 대하여 10 내지 80 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 구체적으로는 20 내지 60 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 다공성 지지체의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 이를 이용한 복합 분리막의 기계적 강도에 문제가 발생할 수 있고, 80 중량% 초과인 경우에는 전해액 중의 이온 교환성이 저하되어 전지의 성능이 저하될 수 있다.The first porous support may be included in an amount of 10 to 80% by weight, specifically, in an amount of 20 to 60% by weight based on the total weight of the first ionic liquid membrane. If the content of the first porous support is less than 10% by weight, a problem may occur in the mechanical strength of the composite separator using the same, and if it is more than 80% by weight, the ion exchange property in the electrolyte is lowered, so that the performance of the battery may be reduced. have.

상기 제1 이온성 액막의 두께는 20 ㎛ 내지 1 mm일 수 있다. 상기 제1 이온성 액막의 두께가 20 ㎛ 미만인 경우에는 활물질의 크로스오버가 발생할 수 있고, 1 mm 초과인 경우에는 전하 전달체의 이동이 어려워서 전지의 성능이 저하될 수 있다.The thickness of the first ionic liquid film may be 20 μm to 1 mm. If the thickness of the first ionic liquid film is less than 20 μm, crossover of the active material may occur, and if it is more than 1 mm, it is difficult to move the charge carrier, so that the performance of the battery may be deteriorated.

상기 제2 이온성 액체는 상기 제2 이온성 액막 총 중량에 대하여 20 내지 90 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 구체적으로는 40 내지 80 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제2 이온성 액체의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 전하 전달체의 이동이 불가능하고, 90 중량% 초과인 경우에는 이를 이용한 복합 분리막의 기계적 강도에 문제가 생길 수 있다.The second ionic liquid may be included in an amount of 20 to 90% by weight, specifically, in an amount of 40 to 80% by weight, based on the total weight of the second ionic liquid film. When the content of the second ionic liquid is less than 20% by weight, the charge carrier cannot move, and when it is more than 90% by weight, there may be a problem in the mechanical strength of the composite separator using the same.

상기 제2 다공성 지지체는 상기 제2 이온성 액막 총 중량에 대하여 10 내지 80 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 구체적으로는 20 내지 60 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제2 다공성 지지체의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 이를 이용한 복합 분리막의 기계적 강도에 문제가 발생할 수 있고, 80 중량% 초과인 경우에는 전해액 중의 이온 교환성이 저하되어 전지의 성능이 저하될 수 있다.The second porous support may be included in an amount of 10 to 80% by weight, specifically, in an amount of 20 to 60% by weight based on the total weight of the second ionic liquid membrane. If the content of the second porous support is less than 10% by weight, a problem may occur in the mechanical strength of the composite separator using the same, and if it is more than 80% by weight, the ion exchange property in the electrolyte is lowered, and the performance of the battery may be reduced. have.

상기 제2 이온성 액막의 두께는 20 ㎛ 내지 1 mm일 수 있다. 상기 제2 이온성 액막의 두께가 20 ㎛ 미만인 경우에는 활물질의 크로스오버가 발생할 수 있고, 1 mm 초과인 경우에는 전하 전달체의 이동이 어려워서 전지의 성능이 저하될 수 있다.The thickness of the second ionic liquid film may be 20 μm to 1 mm. If the thickness of the second ionic liquid film is less than 20 μm, crossover of the active material may occur, and if it is more than 1 mm, it is difficult to move the charge carrier, and thus the performance of the battery may be deteriorated.

상기 제1 코팅막 및 제2 코팅막은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 플루오르 함유 고분자를 포함하는 것일 수 있다.The first coating film and the second coating film may be the same as or different from each other, and may each independently include a fluorine-containing polymer.

상기 플루오르 함유 고분자는 플루오르 함유 단량체 유래의 단일 중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다.The fluorine-containing polymer may include a homopolymer or a copolymer derived from a fluorine-containing monomer.

상기 플루오르 함유 단량체는 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 플루오로비닐리덴, 클로로트리플루오로에틸렌, 또는 트리플루오로에틸렌 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The fluorine-containing monomer may include, but is not limited to, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, fluorovinylidene, chlorotrifluoroethylene, or trifluoroethylene.

상기 플루오르 함유 고분자가 플루오르 함유 단량체 유래의 공중합체인 경우에는, 상기 플루오르 함유 단량체 중 서로 상이한 플루오르 함유 단량체들의 공중합체일 수 있고, 또는 상기 플루오르 함유 단량체가 상기 플루오르 함유 단량체 외의 에틸렌성 불포화 단량체, 비관능성 아크릴 단량체, 카르복실기 함유 단량체, 또는 히드록시기 함유 단량체 등의 단량체들과 중합하여 형성되는 것일 수 있으나, 단량체들의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.When the fluorine-containing polymer is a copolymer derived from a fluorine-containing monomer, it may be a copolymer of different fluorine-containing monomers among the fluorine-containing monomers, or the fluorine-containing monomer is an ethylenically unsaturated monomer other than the fluorine-containing monomer, non-functional It may be formed by polymerization with monomers such as an acrylic monomer, a carboxyl group-containing monomer, or a hydroxyl group-containing monomer, but the types of monomers are not limited thereto.

상기 제1 코팅막 및 제2 코팅막은 각각 상기 제1 다공성 지지체 및 제2 다공성 지지체 상에 스핀코팅되어서 형성되는 것일 수 있다.The first coating film and the second coating film may be formed by spin coating on the first porous support and the second porous support, respectively.

상기 제1 코팅막의 두께는 10 nm 내지 10 ㎛일 수 있고, 구체적으로는 100 nm 내지 1 ㎛일 수 있다. 상기 제1 코팅막의 두께가 10 nm 미만인 경우에는 전지의 장시간 운전 시 이온성 액체가 이온성 액막 외부로 유출되는 현상이 발생할 수 있고, 10 ㎛ 초과인 경우에는 전하 전달체의 이동이 어려워서 전지의 성능이 저하될 수 있다.The thickness of the first coating layer may be 10 nm to 10 μm, specifically, 100 nm to 1 μm. If the thickness of the first coating film is less than 10 nm, the ionic liquid may leak out of the ionic liquid film during long-term operation of the battery, and if it is more than 10 µm, it is difficult to move the charge carrier, so the performance of the battery is reduced. can be lowered

상기 제2 코팅막의 두께는 10 nm 내지 10 ㎛일 수 있고, 구체적으로는 100 nm 내지 1 ㎛일 수 있다. 상기 제2 코팅막의 두께가 10 nm 미만인 경우에는 전지의 장시간 운전 시 이온성 액체가 이온성 액막 외부로 유출되는 현상이 발생할 수 있고, 1 ㎛ 초과인 경우에는 전하 전달체의 이동이 어려워서 전지의 성능이 저하될 수 있다.The thickness of the second coating layer may be 10 nm to 10 μm, specifically, 100 nm to 1 μm. If the thickness of the second coating film is less than 10 nm, the ionic liquid may leak out of the ionic liquid film during long-term operation of the battery, and if it is more than 1 µm, it is difficult to move the charge carrier, so the performance of the battery is poor. can be lowered

2. 복합 분리막의 제조 방법2. Manufacturing method of composite separator

본 발명은 복합 분리막의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing a composite separator.

상기 복합 분리막의 제조 방법은, i) 제1 이온성 액막의 일면에 제1 코팅막이 배치된 제1 도포체를 형성하는 단계; ii) 제2 이온성 액막의 일면에 제2 코팅막이 배치된 제2 도포체를 형성하는 단계; 및 iii) 상기 제1 도포체 중의 상기 제1 이온성 액막의 타면과 상기 제2 도포체 중의 상기 제2 이온성 액막의 타면을 접합시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.The method of manufacturing the composite separator includes: i) forming a first coating body having a first coating film disposed on one surface of a first ionic liquid film; ii) forming a second coating body having a second coating film disposed on one surface of the second ionic liquid film; and iii) bonding the other surface of the first ionic liquid film in the first coating body to the other surface of the second ionic liquid film in the second coating body.

먼저 상기 i) 단계는, 제1 다공성 지지체의 일면에 제1 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 제1 다공성 지지체의 타면에 제1 이온성 액체를 함침시키는 단계를 포함하는 것일 수 있다.First, the step i) comprises the steps of forming a first coating film on one surface of the first porous support; and impregnating the other surface of the first porous support with a first ionic liquid.

상기 제1 다공성 지지체의 일면에 제1 코팅막을 형성하는 단계는, 스핀코팅으로 제1 코팅막을 형성하는 것을 포함할 수 있다.The step of forming the first coating film on one surface of the first porous support may include forming the first coating film by spin coating.

구체적으로 상기 제1 코팅막을 형성하는 단계는, 상기 제1 다공성 지지체 상에 제1 코팅액을 도포하는 단계 및 상기 제1 코팅액이 도포된 제1 다공성 지지체를 고속으로 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, forming the first coating film may include applying a first coating solution on the first porous support and rotating the first porous support to which the first coating solution is applied at high speed.

상기 제1 다공성 지지체 상에 제1 코팅액을 도포하는 단계는, 통상적으로 알려진 도포 방법에 의해 수행될 수 있다.The step of applying the first coating solution on the first porous support may be performed by a commonly known coating method.

상기 제1 코팅액이 도포된 제1 다공성 지지체를 고속으로 회전시키는 단계는, 100 rpm 내지 5,000 rpm으로 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 회전시키는 속도가 100 rpm 미만인 경우에는 코팅막의 두께가 두껍고 균일하지 않게 코팅되는 문제가 발생할 수 있고, 5,000 rpm 초과인 경우에는 코팅막의 두께가 지나치게 얇은 문제가 발생할 수 있다.The step of rotating the first porous support coated with the first coating solution at high speed may include rotating at 100 rpm to 5,000 rpm. If the rotation speed is less than 100 rpm, the thickness of the coating film may be thick and non-uniformly coated, and if it exceeds 5,000 rpm, the thickness of the coating film may be too thin.

상기 제1 코팅액이 도포된 제1 다공성 지지체를 고속으로 회전시키는 단계는, 30초 내지 300초 동안 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 회전시키는 시간이 30초 미만인 경우에는 균일하지 못한 코팅막이 형성되는 문제가 발생할 수 있고, 300초 초과인 경우에는 코팅막의 가장자리가 두꺼워지는 문제가 발생할 수 있다.The step of rotating the first porous support coated with the first coating solution at high speed may include rotating for 30 seconds to 300 seconds. If the rotation time is less than 30 seconds, a non-uniform coating film may be formed, and if it exceeds 300 seconds, a problem in which the edge of the coating film is thickened may occur.

상기 제1 코팅액은 상기 제1 다공성 지지체의 100 중량부를 기준으로 5 중량부 내지 1,000 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 코팅액의 함량이 상기 제1 다공성 지지체 100 중량부를 기준으로 5 중량부 미만인 경우에는 코팅막이 균일하게 형성되지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 1,000 중량부 초과인 경우에는 코팅막이 두껍게 형성되는 문제가 발생할 수 있다.The first coating solution may be included in an amount of 5 parts by weight to 1,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the first porous support. If the content of the first coating solution is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the first porous support, a problem may occur that the coating film is not uniformly formed, and if it exceeds 1,000 parts by weight, the coating film is thickly formed. can occur

이어서 상기 제1 코팅막이 형성된 제1 다공성 지지체의 타면에 제1 이온성 액체를 함침시키는 단계를 수행하는 것일 수 있다.Subsequently, the step of impregnating the first ionic liquid on the other surface of the first porous support on which the first coating film is formed may be performed.

상기 제1 코팅막이 형성된 제1 다공성 지지체의 타면에 제1 이온성 액체를 함침시키는 단계는 상온에서 수행될 수 있고, 상기 제1 다공성 지지체의 타면에 상기 제1 이온성 액체를 적하(dropping) 시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of impregnating the first ionic liquid on the other surface of the first porous support on which the first coating film is formed may be performed at room temperature, and dropping the first ionic liquid on the other surface of the first porous support. may include steps.

구체적으로, 상기 제1 코팅막이 형성된 제1 다공성 지지체의 타면에 제1 이온성 액체를 함침시키는 단계는 별도의 유기 용매 등이 없이도 수행될 수 있어서, 제조 공정을 단순화하고, 공정 후에 남는 폐기물을 최소화하여서 경제적, 친환경적일 수 있다.Specifically, the step of impregnating the first ionic liquid on the other surface of the first porous support on which the first coating film is formed can be performed without a separate organic solvent, thereby simplifying the manufacturing process and minimizing waste remaining after the process. Therefore, it can be economical and eco-friendly.

위와 같이 제1 다공성 지지체 상에 먼저 제1 코팅막을 형성한 후에, 제1 이온성 액체를 함침시키는 경우에는, 시간이 지나더라도 제1 다공성 지지체에 함침된 제1 이온성 액체가 외부로 유출되지 않을 수 있다. 특히 상기 제1 도포체와 제2 도포체 중의 이온성 액막의 타면(코팅막이 형성되지 않은 부분)끼리 접합시키는 경우에는 제1 코팅막 및 제2 코팅막이 복합 분리막의 양 외측으로 배치됨에 따라, 제1 이온성 액체 및/또는 제2 이온성 액체가 외부로 유출되는 것을 방지해 줄 수 있다.In the case of impregnating the first ionic liquid after forming the first coating film on the first porous support as above, the first ionic liquid impregnated in the first porous support will not flow out even after time passes. can In particular, in the case of bonding the other surfaces (parts where the coating film is not formed) of the ionic liquid film in the first coating body and the second coating body to each other, as the first coating film and the second coating film are disposed on both sides of the composite separator, the first It is possible to prevent the ionic liquid and/or the second ionic liquid from leaking to the outside.

상기 제1 이온성 액체는 상기 제1 이온성 액막 총 중량에 대하여 20 내지 90 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 구체적으로는 40 내지 80 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 이온성 액체의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 전하 전달체의 이동이 불가능하고, 90 중량% 초과인 경우에는 이를 이용한 복합 분리막의 기계적 강도에 문제가 생길 수 있다.The first ionic liquid may be included in an amount of 20 to 90% by weight, specifically, in an amount of 40 to 80% by weight, based on the total weight of the first ionic liquid film. When the content of the first ionic liquid is less than 20% by weight, the charge carrier cannot move, and when it is more than 90% by weight, there may be a problem in the mechanical strength of the composite separator using the same.

상기 제1 다공성 지지체는 상기 제1 이온성 액막 총 중량에 대하여 10 내지 80 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 구체적으로는 20 내지 60 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 다공성 지지체의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 이를 이용한 복합 분리막의 기계적 강도에 문제가 발생할 수 있고, 80 중량% 초과인 경우에는 전해액 중의 이온 교환성이 저하되어 전지의 성능이 저하될 수 있다.The first porous support may be included in an amount of 10 to 80% by weight, specifically, in an amount of 20 to 60% by weight based on the total weight of the first ionic liquid membrane. If the content of the first porous support is less than 10% by weight, a problem may occur in the mechanical strength of the composite separator using the same, and if it is more than 80% by weight, the ion exchange property in the electrolyte is lowered, so that the performance of the battery may be reduced. have.

또한 상기 복합 분리막의 제조 방법은, 상기 제1 코팅막이 형성된 제1 다공성 지지체의 타면에 제1 이온성 액체를 함침시키는 단계 이후에, 상기 제1 다공성 지지체의 표면에 잔존하는 제1 이온성 액체 잔여물을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, in the method for manufacturing the composite separator, after impregnating the other surface of the first porous support on which the first coating film is formed with a first ionic liquid, the first ionic liquid remaining on the surface of the first porous support It may further comprise the step of removing water.

상기 제1 이온성 액체 잔여물을 제거하는 단계는, 상기 제1 다공성 지지체의 외부에 남아있는 제1 이온성 액체 잔여물을 다공성 페이퍼(예를 들어, 냅킨 등)로 닦아주는 단계를 포함할 수 있다.The step of removing the first ionic liquid residue may include wiping the first ionic liquid residue remaining on the outside of the first porous support with a porous paper (eg, napkin, etc.) have.

다음으로 상기 ii) 단계는, 제2 다공성 지지체의 일면에 제2 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 제2 다공성 지지체의 타면에 제2 이온성 액체를 함침시키는 단계를 포함하는 것일 수 있다.Next, step ii) comprises the steps of forming a second coating film on one surface of the second porous support; and impregnating the other surface of the second porous support with a second ionic liquid.

상기 제2 다공성 지지체의 일면에 제2 코팅막을 형성하는 단계는, 스핀코팅으로 제2 코팅막을 형성하는 것을 포함할 수 있다.The step of forming a second coating film on one surface of the second porous support may include forming a second coating film by spin coating.

구체적으로 상기 제2 코팅막을 형성하는 단계는, 상기 제2 다공성 지지체 상에 제2 코팅액을 도포하는 단계 및 상기 제2 코팅액이 도포된 제2 다공성 지지체를 고속으로 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, forming the second coating film may include applying a second coating solution on the second porous support and rotating the second porous support to which the second coating solution is applied at high speed.

상기 제2 다공성 지지체 상에 제2 코팅액을 도포하는 단계는, 통상적으로 알려진 도포 방법에 의해 수행될 수 있다.The step of applying the second coating solution on the second porous support may be performed by a commonly known coating method.

상기 제2 코팅액이 도포된 제2 다공성 지지체를 고속으로 회전시키는 단계는, 100 rpm 내지 5,000 rpm으로 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 회전시키는 속도가 100 rpm 미만인 경우에는 코팅막의 두께가 두껍고 균일하지 않게 코팅되는 문제가 발생할 수 있고, 5,000 rpm 초과인 경우에는 코팅막의 두께가 지나치게 얇은 문제가 발생할 수 있다.The step of rotating the second porous support coated with the second coating solution at a high speed may include rotating at 100 rpm to 5,000 rpm. If the rotation speed is less than 100 rpm, the thickness of the coating film may be thick and non-uniformly coated, and if it exceeds 5,000 rpm, the thickness of the coating film may be too thin.

상기 제2 코팅액이 도포된 제2 다공성 지지체를 고속으로 회전시키는 단계는, 30초 내지 300초 동안 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 회전시키는 시간이 30초 미만인 경우에는 균일하지 못한 코팅막이 형성되는 문제가 발생할 수 있고, 300초 초과인 경우에는 코팅막의 가장자리가 두꺼워지는 문제가 발생할 수 있다.The step of rotating the second porous support coated with the second coating solution at high speed may include rotating for 30 seconds to 300 seconds. If the rotation time is less than 30 seconds, a non-uniform coating film may be formed, and if it exceeds 300 seconds, a problem in which the edge of the coating film is thickened may occur.

상기 제2 코팅액은 상기 제2 다공성 지지체의 100 중량부를 기준으로 5 중량부 내지 1,000 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제2 코팅액의 함량이 상기 제2 다공성 지지체 100 중량부를 기준으로 5 중량부 미만인 경우에는 코팅막이 균일하게 형성되지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 1,000 중량부 초과인 경우에는 코팅막이 두껍게 형성되는 문제가 발생할 수 있다.The second coating solution may be included in an amount of 5 parts by weight to 1,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the second porous support. If the content of the second coating solution is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the second porous support, a problem may occur that the coating film is not uniformly formed, and if it exceeds 1,000 parts by weight, the coating film is thickly formed. can occur

이어서 상기 제2 코팅막이 형성된 제2 다공성 지지체의 타면에 제2 이온성 액체를 함침시키는 단계를 수행하는 것일 수 있다.Then, it may be to perform the step of impregnating the second ionic liquid on the other surface of the second porous support on which the second coating film is formed.

상기 제2 코팅막이 형성된 제2 다공성 지지체의 타면에 제2 이온성 액체를 함침시키는 단계는 상온에서 수행될 수 있고, 상기 제2 다공성 지지체의 타면에 상기 제2 이온성 액체를 적하(dropping) 시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of impregnating the second ionic liquid on the other surface of the second porous support on which the second coating film is formed may be performed at room temperature, and dropping the second ionic liquid on the other surface of the second porous support. may include steps.

구체적으로, 상기 제2 코팅막이 형성된 제2 다공성 지지체의 타면에 제2 이온성 액체를 함침시키는 단계는 별도의 유기 용매 등이 없이도 수행될 수 있어서, 제조 공정을 단순화하고, 공정 후에 남는 폐기물을 최소화하여서 경제적, 친환경적일 수 있다.Specifically, the step of impregnating the second ionic liquid on the other surface of the second porous support on which the second coating film is formed can be performed without a separate organic solvent, thereby simplifying the manufacturing process and minimizing waste remaining after the process. Therefore, it can be economical and eco-friendly.

위와 같이 제2 다공성 지지체 상에 먼저 제2 코팅막을 형성한 후에, 제2 이온성 액체를 함침시키는 경우에는, 시간이 지나더라도 제2 다공성 지지체에 함침된 제2 이온성 액체가 외부로 유출되지 않을 수 있다. 특히 상기 제1 도포체와 제2 도포체 중의 이온성 액막의 타면(코팅막이 형성되지 않은 부분)끼리 접합시키는 경우에는 제1 코팅막 및 제2 코팅막이 복합 분리막의 양 외측으로 배치됨에 따라, 제1 이온성 액체 및/또는 제2 이온성 액체가 외부로 유출되는 것을 방지해 줄 수 있다.In the case of impregnating the second ionic liquid after first forming the second coating film on the second porous support as above, the second ionic liquid impregnated in the second porous support will not flow out even after time passes. can In particular, in the case of bonding the other surfaces (parts where the coating film is not formed) of the ionic liquid film in the first coating body and the second coating body to each other, as the first coating film and the second coating film are disposed on both sides of the composite separator, the first It is possible to prevent the ionic liquid and/or the second ionic liquid from leaking to the outside.

상기 제2 이온성 액체는 상기 제2 이온성 액막 총 중량에 대하여 20 내지 90 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 구체적으로는 40 내지 80 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제2 이온성 액체의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 전하 전달체의 이동이 불가능하고, 90 중량% 초과인 경우에는 이를 이용한 복합 분리막의 기계적 강도에 문제가 생길 수 있다.The second ionic liquid may be included in an amount of 20 to 90% by weight, specifically, in an amount of 40 to 80% by weight, based on the total weight of the second ionic liquid film. When the content of the second ionic liquid is less than 20% by weight, the charge carrier cannot move, and when it is more than 90% by weight, there may be a problem in the mechanical strength of the composite separator using the same.

상기 제2 다공성 지지체는 상기 제2 이온성 액막 총 중량에 대하여 10 내지 80 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 구체적으로는 20 내지 60 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제2 다공성 지지체의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 이를 이용한 복합 분리막의 기계적 강도에 문제가 발생할 수 있고, 80 중량% 초과인 경우에는 전해액 중의 이온 교환성이 저하되어 전지의 성능이 저하될 수 있다.The second porous support may be included in an amount of 10 to 80% by weight, specifically, in an amount of 20 to 60% by weight based on the total weight of the second ionic liquid membrane. If the content of the second porous support is less than 10% by weight, a problem may occur in the mechanical strength of the composite separator using the same, and if it is more than 80% by weight, the ion exchange property in the electrolyte is lowered, and the performance of the battery may be reduced. have.

또한 상기 복합 분리막의 제조 방법은, 상기 제2 코팅막이 형성된 제2 다공성 지지체의 타면에 제2 이온성 액체를 함침시키는 단계 이후에, 상기 제2 다공성 지지체의 표면에 잔존하는 제2 이온성 액체 잔여물을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, in the method for manufacturing the composite separator, after impregnating the second ionic liquid on the other surface of the second porous support on which the second coating film is formed, the second ionic liquid remaining on the surface of the second porous support It may further comprise the step of removing water.

상기 제2 이온성 액체 잔여물을 제거하는 단계는, 상기 제2 다공성 지지체의 외부에 남아있는 제2 이온성 액체 잔여물을 다공성 페이퍼(예를 들어, 냅킨 등)로 닦아주는 단계를 포함할 수 있다.The step of removing the second ionic liquid residue may include wiping the second ionic liquid residue remaining on the outside of the second porous support with a porous paper (eg, napkin, etc.) have.

이어서 iii) 상기 제1 도포체 중의 상기 제1 이온성 액막의 타면과 상기 제2 도포체 중의 상기 제2 이온성 액막의 타면을 접합시키는 단계;를 수행할 수 있다.Subsequently, iii) bonding the other surface of the first ionic liquid film in the first coating body and the other surface of the second ionic liquid film in the second coating body; may be performed.

상기와 같이 제1 코팅막 및 제2 코팅막이 복합 분리막의 양 외측으로 배치되도록, 상기 제1 도포체 및 상기 제2 도포체를 서로 포개어서 접합시키는 경우에는, 제1 다공성 지지체에 함침된 제1 이온성 액체 및 제2 다공성 지지체에 함침된 제2 이온성 액체가 복합 분리막의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있어서, 궁극적으로는 전지의 내구성, 수명 특성이 개선되는 효과가 있다.As described above, when the first coating body and the second coating body are laminated and bonded to each other so that the first coating membrane and the second coating membrane are disposed on both sides of the composite separator, the first ions impregnated in the first porous support It is possible to prevent the ionic liquid and the second ionic liquid impregnated in the second porous support from flowing out of the composite separator, and ultimately, the durability and lifespan characteristics of the battery are improved.

상기 제1 도포체와 제2 도포체는 서로 동일한 것일 수도 있고, 서로 상이한 것일 수도 있다.The first coating body and the second coating body may be the same as or different from each other.

상기 제1 다공성 지지체, 제1 코팅막, 제1 이온성 액체, 제1 이온성 액막, 제2 다공성 지지체, 제2 코팅막, 제2 이온성 액체, 제2 이온성 액막에 관해서는 '1. 복합 분리막'에서 정의한 내용이 동일하게 적용될 수 있으므로, 여기서는 생략한다.The first porous support, the first coating film, the first ionic liquid, the first ionic liquid film, the second porous support, the second coating film, the second ionic liquid, the second ionic liquid film '1. Since the contents defined in 'composite separator' may be equally applied, it is omitted here.

3. 이차 전지3. Secondary battery

본 발명은 이차 전지를 제공한다.The present invention provides a secondary battery.

상기 이차 전지는 양극; 음극; 및 전술한 복합 분리막을 포함하는 것일 수 있다.The secondary battery may include a positive electrode; cathode; and the composite separator described above.

상기 이차 전지는 연료 전지 및/또는 일차 전지가 아닌 통상적으로 충전 및 방전이 가능한 모든 이차 전지 또는 에너지 저장 장치를 포함하는 의미일 수 있으며, 바람직하게는 산화 환원 흐름 이차 전지 또는 산화 환원 흐름 전지를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.The secondary battery may be meant to include any secondary battery or energy storage device capable of charging and discharging normally other than a fuel cell and/or a primary battery, and preferably includes a redox flow secondary battery or a redox flow battery can be understood as a concept that

특히 상기 이차 전지는 산화 환원 흐름 전지일 수 있다.In particular, the secondary battery may be a redox flow battery.

산화 환원 흐름 전지는 (1) 산화, 환원이 가능한 활물질이 용해되어 있는 두 전해액과, (2) 이를 저장하는 외부 탱크, (3) 산화, 환원 반응이 일어나는 전극 및 전술한 복합 분리막 (이온 교환 분리막)을 포함하는 전기 화학 셀, 그리고 (4) 탱크에 저장되어 있는 전해액의 전기 화학 셀로의 연속적인 운반을 위한 펌프로 구성될 수 있다. 이러한 산화 환원 흐름 전지의 구성, 즉 산화, 환원 반응을 담당하는 활물질이 고체 상의 전극이 아닌 전해질에 용해되어 외부 탱크에 저장되어 있기 때문에, 전해액의 용적 (즉, 탱크의 크기)을 늘리는 것만으로 전지의 용량을 증가시킬 수 있다.The redox flow battery consists of (1) two electrolytes in which active materials capable of oxidation and reduction are dissolved, (2) an external tank for storing them, (3) electrodes where oxidation and reduction reactions occur, and the above-described composite separator (ion exchange separator) ), and (4) a pump for continuous delivery of the electrolyte stored in the tank to the electrochemical cell. Since the composition of this redox flow battery, that is, the active material responsible for oxidation and reduction reactions is dissolved in an electrolyte rather than a solid electrode and stored in an external tank, simply increasing the volume of the electrolyte (that is, the size of the tank) capacity can be increased.

위와 같은 산화 환원 흐름 전지는 활물질의 산화 환원 반응이 전극의 표면에서 발생하므로, 전극 내부로 이온이 삽입/탈리되는 반응을 거치는 기존의 리튬 이차 전지에 비하여 전극의 퇴화가 적고, 그에 따라 반영구적인 리사이클이 가능함에 따라 다른 이차 전지에 비해 수명 특성이 매우 우수한 장점이 있다.In the redox flow battery as described above, since the oxidation-reduction reaction of the active material occurs on the surface of the electrode, there is less degradation of the electrode compared to the conventional lithium secondary battery that undergoes a reaction in which ions are inserted/desorbed into the electrode, and accordingly semi-permanent recycling As this is possible, there is an advantage in that the lifespan characteristics are very excellent compared to other secondary batteries.

상기 양극 및 상기 음극은 이차 전지에 이용할 수 있는 재료이면 제한없이 사용할 수 있으며, 상기 이차 전지가 산화 환원 흐름 전지인 경우에는, 티타늄, 백금, 루테늄 등의 전이금속, 이들의 합금, 또는 이들의 전이금속-리간드 화합물 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The positive electrode and the negative electrode can be used without limitation as long as they are materials that can be used in secondary batteries, and when the secondary battery is a redox flow battery, transition metals such as titanium, platinum, and ruthenium, alloys thereof, or transitions thereof A metal-ligand compound or the like may be used, but is not limited thereto.

구체적으로 상기 이차 전지가 산화 환원 흐름 전지를 포함하는 경우에는, 활물질로 바나듐, 아연/브롬, 철/크롬 등을 이용할 수 있다. 그 중에서도 활물질로 바나듐을 이용하는 바나듐 산화 환원 흐름 전지(바나듐 레독스 플로우 전지)를 포함할 수 있다.Specifically, when the secondary battery includes a redox flow battery, vanadium, zinc/bromine, iron/chromium, or the like may be used as an active material. Among them, a vanadium redox flow battery (vanadium redox flow battery) using vanadium as an active material may be included.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 다음으로, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. Next, the present invention will be described in more detail through specific examples.

실시예 1Example 1

다공성 지지체로서 다공성 폴리올레핀 멤브레인 (Celgard 2320, Celgard 社)을 준비하고, 상기 다공성 폴리올레핀 멤브레인의 일면에 나피온 (DuPont 社) 용액 (5 wt% Nafion in water and 1-propanol)을 도포한 후 스핀코팅을 실시하여 코팅막이 형성된 다공성 폴리올레핀 멤브레인을 얻었다.A porous polyolefin membrane (Celgard 2320, Celgard) was prepared as a porous support, and a Nafion (DuPont) solution (5 wt% Nafion in water and 1-propanol) was applied to one surface of the porous polyolefin membrane, followed by spin coating. A porous polyolefin membrane with a coating film was obtained.

이어서 이온성 액체로서 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(1-Butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, BMIM TFSI) 60 중량%를 상기 코팅막이 형성된 다공성 폴리올레핀 멤브레인의 타면에 적하(dropping)시켜 함침시킨 후에, 지지체 표면에 잔존하는 이온성 액체 잔여물을 닦아 내어 도포체를 제조하였다.Then, 60% by weight of 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (BMIM TFSI) as an ionic liquid was added to the coating layer. After impregnating the formed porous polyolefin membrane by dropping it on the other surface, the ionic liquid residue remaining on the surface of the support was wiped off to prepare a coated body.

상기 도포체를 동일하게 2개 제조하여, 코팅막이 바깥을 향하도록 도포체 2개를 서로 포개어 접합시켜서 복합 분리막을 제조하였다.The two coating bodies were prepared in the same manner, and the composite separator was manufactured by overlapping and bonding the two coating bodies so that the coating film faces outward.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1에서 이온성 액체로서 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드 대신에 1-부틸-1-메틸피페리디늄 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(1-Butyl-1-methylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, BMPip TFSI)를 이용하는 것을 제외하고는, 상기 실시에 1과 동일한 방법으로 복합 분리막을 제조하였다.1-Butyl-1-methylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl) instead of 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide as the ionic liquid in Example 1 ) A composite separator was prepared in the same manner as in Example 1, except that imide (1-Butyl-1-methylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, BMPip TFSI) was used.

비교예 1Comparative Example 1

다공성 지지체로서 다공성 폴리올레핀 멤브레인 (Celgard 2320, Celgard 社)을 준비하고, 이온성 액체로서 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(1-Butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, BMIM TFSI) 60 중량%를 상기 다공성 폴리올레핀 멤브레인의 타면에 적하(dropping)시켜 함침시킨 후에, 지지체 표면에 잔존하는 이온성 액체 잔여물을 닦아 내어 도포체를 제조하였다.A porous polyolefin membrane (Celgard 2320, Celgard Co.) was prepared as a porous support, and 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (1-Butyl-3-methylimidazolium) was prepared as an ionic liquid. After impregnating by dropping 60 wt% of bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, BMIM TFSI) on the other surface of the porous polyolefin membrane, the ionic liquid residue remaining on the surface of the support was wiped off to prepare a coating body.

상기 도포체를 동일하게 2개 제조한 후 도포체 2개를 서로 포개어 접합시켜서 분리막을 제조하였다.After the two coating bodies were prepared in the same manner, the two coating bodies were overlapped and bonded to each other to prepare a separation membrane.

실험예 1 - 바나듐 이온의 분리막 투과 실험Experimental Example 1 - Vanadium ion membrane permeation experiment

바나듐 이온의 확산에 의한 분리막 투과 정도를 측정하는 실험을 진행하였다. 바나듐 (vanadium) (IV) 양이온은 수용액상에서 진한 푸른 빛을 나타내며, 따라서 전극액의 색의 변화를 통해 바나듐 이온의 분리막 투과를 육안으로 관찰할 수 있다. 더 나아가 용액의 색은 농도에 비례하여 변화하기 때문에 자외선/가시광선 분광법(UV/Visible spectroscopy)을 이용하여 바나듐 이온의 농도 변화를 측정할 수 있다.An experiment was conducted to measure the degree of permeation through the membrane by diffusion of vanadium ions. Vanadium (IV) cations exhibit dark blue light in aqueous solution, and therefore, penetration of vanadium ions through the separation membrane can be visually observed by changing the color of the electrode solution. Furthermore, since the color of the solution changes in proportion to the concentration, the change in the concentration of vanadium ions can be measured using UV/Visible spectroscopy.

먼저, 0.5 M VOSO4가 용해된 1 M 황산 수용액과 0.5 M MgSO4가 용해된 1 M 황산 수용액을 제조하고, 각각 실시예 1의 복합 분리막 및 비교예 1의 분리막에 의해 분리된 총 2개의 diffusion cell을 준비하였다. 도 3과 같이 각각의 diffusion cell의 양쪽 비이커의 한쪽에는 0.5 M VOSO4가 용해된 1 M 황산 수용액을 넣고, 다른 한쪽에는 0.5 M MgSO4가 용해된 1 M 황산 수용액을 같은 양 넣어주었다. 이후 0.5 M MgSO4가 용해된 1 M 황산 수용액에서 시간에 따른 바나듐 이온(VO2+)의 농도를 측정한 결과를 도 4에 나타내었다.First, a 1 M aqueous solution of sulfuric acid in which 0.5 M VOSO 4 was dissolved and a 1 M aqueous solution of sulfuric acid in which 0.5 M MgSO 4 was dissolved were prepared, and a total of two diffusions separated by the composite separation membrane of Example 1 and the separation membrane of Comparative Example 1, respectively. Cells were prepared. As shown in Figure 3, 0.5 M VOSO 4 dissolved 1 M sulfuric acid aqueous solution was put in one side of both beakers of each diffusion cell, and 0.5 M MgSO 4 1 M sulfuric acid aqueous solution was dissolved in the same amount in the other side. Thereafter, the result of measuring the concentration of vanadium ions (VO 2+ ) over time in a 1 M aqueous solution of sulfuric acid in which 0.5 M MgSO 4 was dissolved is shown in FIG. 4 .

도 4에 따르면, 비교예 1의 분리막을 사용했을 때에는 초반(약 25시간 이하)에는 실시예 1의 복합 분리막과 바나듐 이온(VO2+)의 투과도가 비슷하지만 시간이 지남에 따라 투과도가 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 비교의 1의 분리막은 내부에 함침된 이온성 액체가 시간이 지나면서 유출되어서, 바나듐 이온의 투과를 제대로 억제하지 못하게 되지만, 실시예 1의 복합 분리막의 경우에는 표면에 형성된 코팅막이 이온성 액체의 유출을 막아주어서 효과적으로 바나듐 이온의 투과를 억제하는 것을 확인할 수 있었다.According to FIG. 4 , when the separator of Comparative Example 1 was used, the transmittance of the composite separator of Example 1 and the vanadium ion (VO 2+ ) was similar at the initial stage (about 25 hours or less), but the permeability sharply increased over time. increase could be observed. In the separation membrane of Comparative 1, the ionic liquid impregnated therein leaks out over time, so that the permeation of vanadium ions cannot be properly suppressed, but in the case of the composite separation membrane of Example 1, the coating film formed on the surface is It was confirmed that the permeation of vanadium ions was effectively inhibited by blocking the outflow.

실험예 2 - 산화 환원 흐름 전지의 충/방전 실험Experimental Example 2 - Redox flow battery charge/discharge experiment

실시예 1의 복합 분리막과 비교예 1의 분리막을 각각 이용하고, 전해질로 1.6 M의 V3.5+이 용해된 2M의 H2SO4 전해액 50 ml을 사용하고, 25 cm2 크기의 흑연 펠트(carbon felt)를 전극으로 이용한 산화 환원 흐름 전지를 구성하였다. 셀 구동 조건으로, 40 ml/min의 유속에서 40 mA/cm2 (1 A)의 전류 밀도로 0.8 V 내지 1.7 V 전압 범위에서 정전류주사법으로 충/방전 실험을 수행하여 그 결과를 도 5에 나타내었다.Using the composite separator of Example 1 and the separator of Comparative Example 1, respectively, using 50 ml of 2M H 2 SO 4 electrolyte in which 1.6 M of V 3.5+ was dissolved as an electrolyte, and 25 cm 2 of graphite felt (carbon) felt) as an electrode to construct a redox flow battery. As a cell driving condition, a charge/discharge experiment was performed by a constant current scanning method in a voltage range of 0.8 V to 1.7 V with a current density of 40 mA/cm 2 (1 A) at a flow rate of 40 ml/min, and the results are shown in FIG. 5 it was

도 5에 따르면, 실시예 1의 복합 분리막을 이용하는 경우에는 비교예 1의 분리막을 이용하는 경우에 비하여 충/방전 시에 과전압이 훨씬 작은 것을 확인할 수 있었다. 이는 비교예 1의 분리막은 내부에 함침된 이온성 액체가 전해질의 흐름으로 인해 급격하게 유출되어 이온 전도도가 급감함에 따라 과전압이 크게 걸렸으며, 반면에 실시예 1의 복합 분리막은 코팅막으로 인하여 이온성 액체가 유출되지 않고 남아있어서 좋은 이온 전도도를 유지하고 있기 때문인 것으로 확인된다.Referring to FIG. 5 , when the composite separator of Example 1 was used, it was confirmed that the overvoltage during charging/discharging was much smaller than when the separator of Comparative Example 1 was used. This is that the separator of Comparative Example 1 was subjected to a large overvoltage as the ionic liquid impregnated therein rapidly leaked due to the flow of the electrolyte and the ionic conductivity decreased sharply, whereas the composite separator of Example 1 had ionic liquid due to the coating membrane It is confirmed that this is because the liquid remains without spillage and thus maintains good ionic conductivity.

실험예 3 - 산화 환원 흐름 전지의 수명 특성 및 효율 특성 실험Experimental Example 3 - Lifetime Characteristics and Efficiency Characteristics Experiment of Redox Flow Battery

실시예 1의 복합 분리막과 비교예 1의 분리막을 각각 이용하고, 전해질로 1.6 M의 V3.5+이 용해된 2M의 H2SO4 전해액 50 ml을 사용하고, 25 cm2 크기의 흑연 펠트(carbon felt)를 전극으로 이용한 산화 환원 흐름 전지를 구성하였다. 셀 구동 조건으로, 40 ml/min의 유속에서 40 mA/cm2 (1 A)의 전류 밀도로 0.8 V 내지 1.7 V 전압 범위에서 정전류주사법으로 충/방전 실험을 수행하여 수명 특성 및 효율 특성을 평가한 결과를 도 6 및 도 7에 나타내었다.Using the composite separator of Example 1 and the separator of Comparative Example 1, respectively, using 50 ml of 2M H 2 SO 4 electrolyte in which 1.6 M of V 3.5+ was dissolved as an electrolyte, and 25 cm 2 of graphite felt (carbon) felt) as an electrode to construct a redox flow battery. As a cell driving condition, a charge/discharge experiment was performed with a constant current scanning method in a voltage range of 0.8 V to 1.7 V with a current density of 40 mA/cm 2 (1 A) at a flow rate of 40 ml/min to evaluate the lifespan characteristics and efficiency characteristics One result is shown in FIGS. 6 and 7 .

도 6에 따르면, 실시예 1의 복합 분리막은 코팅막에 의해 이온성 액체의 유출을 방지할 수 있어서, 활물질인 바나듐의 투과도가 낮아서 100회의 사이클에서도 용량 유지가 잘되어서 수명 특성이 우수한 것을 확인할 수 있었고, 반면에 비교예 1의 분리막은 약 20회 사이클부터 용량 유지율이 60% 이하로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.According to FIG. 6 , the composite separator of Example 1 was able to prevent the leakage of the ionic liquid by the coating membrane, so the permeability of the active material, vanadium, was low, and the capacity was maintained well even after 100 cycles. , on the other hand, in the separator of Comparative Example 1, it was confirmed that the capacity retention rate dropped to 60% or less from about 20 cycles.

도 7에 따르면, 실시예 1의 복합 분리막이 코팅막에 의해 이온성 액체의 유출을 방지할 수 있어서, 쿨롱 효율 및 에너지 효율이 모두 비교예 1의 분리막에 비하여 우수한 것을 확인할 수 있었다.According to FIG. 7 , it was confirmed that the composite separator of Example 1 was able to prevent the outflow of the ionic liquid by the coating membrane, so that both the Coulombic efficiency and the energy efficiency were superior to those of the separator of Comparative Example 1.

실험예 4 - 산화 환원 흐름 전지의 수명 특성 및 효율 특성 실험Experimental Example 4 - Lifetime Characteristics and Efficiency Characteristics Experiment of Redox Flow Battery

실험예 3에서, 실시예 1의 복합 분리막 대신에 실시예 2의 복합 분리막을 이용하는 것을 제외하고는, 상기 실험예 3과 동일하게 충/방전 실험을 수행하여 수명 특성 및 효율 특성을 평가한 결과를 도 8에 나타내었다.In Experimental Example 3, except that the composite separator of Example 2 was used instead of the composite separator of Example 1, a charge/discharge experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 3 to evaluate the lifespan characteristics and efficiency characteristics. 8 shows.

도 8에 따르면, 실시예 1의 복합 분리막뿐만 아니라 실시예 2의 복합 분리막의 경우에도 높은 수명 특성과 높은 효율 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.According to FIG. 8 , it was confirmed that not only the composite separator of Example 1 but also the composite separator of Example 2 exhibited high lifespan characteristics and high efficiency characteristics.

Claims (20)

제1 코팅막;
상기 제1 코팅막 상의 제1 이온성 액막;
상기 제1 이온성 액막 상의 제2 이온성 액막; 및
상기 제2 이온성 액막 상의 제2 코팅막;
을 포함하는 것인, 복합 분리막.
a first coating film;
a first ionic liquid film on the first coating film;
a second ionic liquid film on the first ionic liquid film; and
a second coating film on the second ionic liquid film;
A composite separation membrane comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 이온성 액막은 제1 다공성 지지체 및 상기 제1 다공성 지지체에 함침된 제1 이온성 액체를 포함하는 것이고, 상기 제2 이온성 액막은 제2 다공성 지지체 및 상기 제2 다공성 지지체에 함침된 제2 이온성 액체를 포함하는 것이며,
상기 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 질소 함유 방향족 고리계 양이온 및 4급 암모늄 중에서 선택되는 적어도 하나의 양이온과 플루오르 함유 음이온을 포함하는 것인, 복합 분리막.
The method according to claim 1,
The first ionic liquid membrane is to include a first porous support and a first ionic liquid impregnated in the first porous support, the second ionic liquid membrane is impregnated in the second porous support and the second porous support and a second ionic liquid,
The first ionic liquid and the second ionic liquid are the same or different from each other, and each independently comprises at least one cation selected from a nitrogen-containing aromatic ring cation and a quaternary ammonium and a fluorine-containing anion. separator.
청구항 2에 있어서,
상기 질소 함유 방향족 고리계 양이온은 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄, 및 디알킬피롤리디늄 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하고, 상기 4급 암모늄은 하기 화학식 1로 표시되는 것인, 복합 분리막:
[화학식 1]
Figure pat00008

상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 10 이하의 알킬기일 수 있다.
3. The method according to claim 2,
The nitrogen-containing aromatic ring cation includes at least one selected from dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium, and dialkylpyrrolidinium, and the quaternary ammonium is represented by the following formula (1) Which will be, the composite separator:
[Formula 1]
Figure pat00008

In Formula 1, R1 to R4 may be the same as or different from each other, and may each independently be an alkyl group having 10 or less carbon atoms.
청구항 3에 있어서,
상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 두 개의 알킬기 중 적어도 하나의 알킬기의 탄소수가 4 이상인 것인, 복합 분리막.
4. The method according to claim 3,
Of the two alkyl groups of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpyrrolidinium, the carbon number of at least one alkyl group is 4 or more, the composite separation membrane.
청구항 3에 있어서,
상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 두 개의 알킬기 중 하나의 알킬기의 탄소수는 3 이하이고, 다른 하나의 알킬기의 탄소수는 4 이상인 것인, 복합 분리막.
4. The method according to claim 3,
One of the two alkyl groups of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpyrrolidinium has 3 or less carbon atoms, and the other alkyl group has 4 or more carbon atoms, composite separator.
청구항 2에 있어서,
상기 플루오르 함유 음이온은 플루오르 함유 이미드계 음이온, 플루오르 함유 포스페이트계 음이온, 플루오르 함유 보론계 음이온, 및 플루오르 함유 술폰계 음이온 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인, 복합 분리막.
3. The method according to claim 2,
The fluorine-containing anion is a composite separator comprising at least one selected from a fluorine-containing imide-based anion, a fluorine-containing phosphate-based anion, a fluorine-containing boron-based anion, and a fluorine-containing sulfone-based anion.
청구항 2에 있어서,
상기 플루오르 함유 음이온은 하기 화학식 2로 표시되는 음이온, 헥사플루오로포스페이트 (PF6 -), 테트라플루오로보레이트 (BF4 -), 및 노나플레이트 (nonaflate) (CF3(CF2)3SO3 -) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인, 복합 분리막:
[화학식 2]
Figure pat00009

상기 화학식 2에 있어서,
상기 R5 및 R6은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 적어도 하나의 플루오르기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.
3. The method according to claim 2,
The fluorine-containing anion is an anion represented by the following Chemical Formula 2, hexafluorophosphate (PF 6 - ), tetrafluoroborate (BF 4 - ), and nonaflate (CF 3 (CF 2 ) 3 SO 3 - ), the composite separator comprising at least one selected from:
[Formula 2]
Figure pat00009

In Formula 2,
R5 and R6 are the same as or different from each other, and each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which is unsubstituted or substituted with at least one fluorine group.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 코팅막 및 제2 코팅막은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 플루오르 함유 고분자를 포함하는 것인, 복합 분리막.
The method according to claim 1,
The first coating film and the second coating film are the same as or different from each other, and each independently comprising a fluorine-containing polymer, a composite separator.
청구항 1에 있어서,
상기 다공성 지지체는 소수성 고분자를 포함하는 것인, 복합 분리막.
The method according to claim 1,
The porous support is a composite separator comprising a hydrophobic polymer.
i) 제1 이온성 액막의 일면에 제1 코팅막이 배치된 제1 도포체를 형성하는 단계;
ii) 제2 이온성 액막의 일면에 제2 코팅막이 배치된 제2 도포체를 형성하는 단계; 및
iii) 상기 제1 도포체 중의 상기 제1 이온성 액막의 타면과 상기 제2 도포체 중의 상기 제2 이온성 액막의 타면을 접합시키는 단계;
를 포함하는 것인, 복합 분리막의 제조 방법.
i) forming a first coating body having a first coating film disposed on one surface of the first ionic liquid film;
ii) forming a second coating body having a second coating film disposed on one surface of the second ionic liquid film; and
iii) bonding the other surface of the first ionic liquid film in the first coating body to the other surface of the second ionic liquid film in the second coating body;
A method for manufacturing a composite separator comprising a.
청구항 10에 있어서,
상기 i) 단계는, 제1 다공성 지지체의 일면에 제1 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 제1 다공성 지지체의 타면에 제1 이온성 액체를 함침시키는 단계를 포함하는 것이고,
상기 ii) 단계는, 제2 다공성 지지체의 일면에 제2 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 제2 다공성 지지체의 타면에 제2 이온성 액체를 함침시키는 단계를 포함하는 것인, 복합 분리막의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The step i) comprises: forming a first coating film on one surface of the first porous support; and impregnating the other surface of the first porous support with a first ionic liquid,
The step ii), forming a second coating film on one surface of the second porous support; and impregnating the other surface of the second porous support with a second ionic liquid.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 코팅막 및 제2 코팅막은 스핀코팅에 의하여 형성되는 것인, 복합 분리막의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
The first coating film and the second coating film are to be formed by spin coating, a method of manufacturing a composite separator.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 질소 함유 방향족 고리계 양이온 및 4급 암모늄 중에서 선택되는 적어도 하나의 양이온과 플루오르 함유 음이온을 포함하는 것인, 복합 분리막의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The first ionic liquid and the second ionic liquid are the same or different from each other, and each independently comprises at least one cation selected from a nitrogen-containing aromatic ring cation and a quaternary ammonium and a fluorine-containing anion. A method for manufacturing a separation membrane.
청구항 13에 있어서,
상기 질소 함유 방향족 고리계 양이온은 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄, 및 디알킬피롤리디늄 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하고, 상기 4급 암모늄은 하기 화학식 1로 표시되는 것인, 복합 분리막의 제조 방법:
[화학식 1]
Figure pat00010

상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 10 이하의 알킬기일 수 있다.
14. The method of claim 13,
The nitrogen-containing aromatic ring cation includes at least one selected from dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium, and dialkylpyrrolidinium, and the quaternary ammonium is represented by the following formula (1) The method of manufacturing a composite separator that will be:
[Formula 1]
Figure pat00010

In Formula 1, R1 to R4 may be the same as or different from each other, and may each independently be an alkyl group having 10 or less carbon atoms.
청구항 14에 있어서,
상기 디알킬이미다졸륨, 디알킬피리디늄, 디알킬피페리디늄 및 디알킬피롤리디늄의 두 개의 알킬기 중 하나의 알킬기의 탄소수는 3 이하이고, 다른 하나의 알킬기의 탄소수는 4 이상인 것인, 복합 분리막의 제조 방법.
15. The method of claim 14,
One of the two alkyl groups of the dialkylimidazolium, dialkylpyridinium, dialkylpiperidinium and dialkylpyrrolidinium has 3 or less carbon atoms, and the other alkyl group has 4 or more carbon atoms, A method for manufacturing a composite separator.
청구항 13에 있어서,
상기 플루오르 함유 음이온은 하기 화학식 2로 표시되는 음이온, 헥사플루오로포스페이트 (PF6 -), 테트라플루오로보레이트 (BF4 -), 및 노나플레이트 (nonaflate) (CF3(CF2)3SO3 -) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인, 복합 분리막의 제조 방법:
[화학식 2]
Figure pat00011

상기 화학식 2에 있어서,
상기 R5 및 R6은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 적어도 하나의 플루오르기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.
14. The method of claim 13,
The fluorine-containing anion is an anion represented by the following Chemical Formula 2, hexafluorophosphate (PF 6 - ), tetrafluoroborate (BF 4 - ), and nonaflate (CF 3 (CF 2 ) 3 SO 3 - ), the method for producing a composite separator comprising at least one selected from:
[Formula 2]
Figure pat00011

In Formula 2,
R5 and R6 are the same as or different from each other, and each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which is unsubstituted or substituted with at least one fluorine group.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 코팅막 및 제2 코팅막은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 플루오르 함유 고분자를 포함하는 것인, 복합 분리막의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The first coating film and the second coating film are the same as or different from each other, and each independently comprises a fluorine-containing polymer, a method of manufacturing a composite separator.
청구항 10에 있어서,
상기 다공성 지지체는 소수성 고분자를 포함하는 것인, 복합 분리막의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The porous support is a method for producing a composite separator comprising a hydrophobic polymer.
양극;
음극; 및
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 복합 분리막을 포함하는 것인, 이차 전지.
anode;
cathode; and
A secondary battery comprising the composite separator according to any one of claims 1 to 9.
청구항 19에 있어서,
산화 환원 흐름 전지인 것인, 이차 전지.
20. The method of claim 19,
A secondary battery that is a redox flow battery.
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