PL190159B1 - Solid polymeric electrolytes and method of obtaining them - Google Patents

Solid polymeric electrolytes and method of obtaining them

Info

Publication number
PL190159B1
PL190159B1 PL98326579A PL32657998A PL190159B1 PL 190159 B1 PL190159 B1 PL 190159B1 PL 98326579 A PL98326579 A PL 98326579A PL 32657998 A PL32657998 A PL 32657998A PL 190159 B1 PL190159 B1 PL 190159B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
formula
salt
group
alkali metal
poly
Prior art date
Application number
PL98326579A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL326579A1 (en
Inventor
Ewa Zygadło-Monikowska
Zbigniew Florjańczyk
Wojciech Bzducha
Norbert Langwald
Original Assignee
Politechnika Warszawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Warszawska filed Critical Politechnika Warszawska
Priority to PL98326579A priority Critical patent/PL190159B1/en
Publication of PL326579A1 publication Critical patent/PL326579A1/en
Publication of PL190159B1 publication Critical patent/PL190159B1/en

Links

Classifications

    • Y02E60/124
    • Y02E60/126

Landscapes

  • Conductive Materials (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

1. A solid polymer electrolyte based on the complex of polyethylene oxide with a salt of an alkali metal with the generalised formula poly(CH2CH2O)nMeX, where Me is Li+>, Na+> or K+>, and X is ClO4->, I->, BF4->, CF3SO3->, AsF6->, N(CF3SO2)2, and n is a natural number from 1 to 30 and stand for the molar ratio of oxyethylene units and the number of salt moles. It is characterised in that it is a mixture of the complex of polyethylene oxide with a salt of an alkali metal, and of carboxylic aluminium derivative with the formula (R1>)2AlR2>, where R1> is aliphatic radical C1-C5, R2> is a group with formula 1 in which R3> is aliphatic radical C1-C5, Y is the group -CH2CH2- or -CH=CH- or -CH2CH2CH2- or the group with formula 2, formula 3 or formula 4, and m is a positive integer. The mixture contains, in proportion to its weight, 0.1-90 percent by weight of a carboxylic aluminium derivative. 2. A method of producing a solid polymer electrolyte on the basis of the complex of polyethylene oxide with a salt of an alkali metal with the generalised formula poly(CH2CH2O)nMeX, where Me is Li+>, Na+> or K+>, and X is ClO4->, I->, BF4->, CF3SO3->, AsF6->, N(CF3SO2)2, and n is a natural number from 1 to 30 and stands for the molar ratio of oxyethylene units and the number of salt moles, whereby the solutions of the components are mixed in acetonitrile, the solution is poured over a flat surface and the solvent vaporises. It is characterised in that the component modifying the complex of polyethylene oxide with a salt of an alkali metal is the carboxylic aluminium derivative with the formula (R1>)2AlR2>, where R1> is aliphatic radical C1-C5, R2> is a group with formula 1 in which R3> is aliphatic radical C1-C5, Y is the group -CH2CH2- or -CH=CH- or -CH2CH2CH2- or the group with formula 2, formula 3 or formula 4, and m is a positive integer...

Description

Przedmiotem wynalazku jest stały elektrolit polimerowy i sposób wytwarzania stałego elektrolitu polimerowego. Takie elektrolity mogą być wykorzystane w układach do magazynowania energii elektrycznej, takich jak baterie lub akumulatory.The present invention relates to a solid polymer electrolyte and a method for producing a solid polymer electrolyte. Such electrolytes can be used in electrical energy storage systems such as batteries or accumulators.

Znane i opisane w literaturze są różne metody modyfikacji stałych elektrolitów polimerowych opartych na kompleksach poli(tlenku etylenu) (PEO) z nieorganicznymi solami mające na celu wzrost ich przewodnictwa jonowego, poprawę właściwości mechanicznych oraz stabilności termicznej i chemicznej. Jedną z nich jest synteza sieci polimerowych np. poprzez działanie promieniowaniem y (R.J.Mac Callum, M.J.Smith, C.A.Vincent; Solid State Ionics 11, 307, 1984). Otrzymane w ten sposób elektrolity posiadają znacznie lepsze właściwości mechaniczne, jednak proces sieciowania prowadzi do usztywnienia matrycy polimerowej i w konsekwencji do pogorszenia przewodnictwa jonowego. Inną metodą modyfikacji jest synteza stałych elektrolitów na bazie kopolimerów poli(tlenku etylenu) z poli(tlenkiem propylenu) (P.Passiniemi, S.Takkumahi, I.Kanhare, M.Syjama; Solid State Ionics 28-30, 1001, 1988). Stosowane są także metody polegające na dodawaniu do kompleksu poli(tlenku etylenu) związków nieorganicznych w postaci proszków ceramicznych z utworzeniem układów dwufazowych (J.Weston, B.C.H.Steele; Solid State Ionics 7, 75, 1982). Wadą tej metody jest tworzenie się ścieżek nieprzewodzących na skutek nierównomiernego rozprowadzenia dodatku w materiale polimerowym oraz jego aglomeracji. Wiadomo, że również dodatek różnego typu polimerów do kompleksów poli(tlenku etylenu) prowadzi do zmiany właściwości otrzymywanych elektrolitów. Przykładowo, blendy z polimetakrylanem metylu (E.Tsuchida, H.Ohno. K.Tsunami, N.Kabayaski; Solid State Ionics, 11, 227, 1983) czy polistyrenem (GB 8619049)Various methods of modification of solid polymer electrolytes based on poly (ethylene oxide) (PEO) complexes with inorganic salts are known and described in the literature in order to increase their ionic conductivity, improve mechanical properties and thermal and chemical stability. One of them is the synthesis of polymer networks, e.g. by the action of y-radiation (R.J. Mac Callum, M.J. Smith, C.A. Vincent; Solid State Ionics 11, 307, 1984). The electrolytes obtained in this way have much better mechanical properties, but the cross-linking process leads to stiffening of the polymer matrix and, consequently, to deterioration of the ionic conductivity. Another method of modification is the synthesis of solid electrolytes based on poly (ethylene oxide) copolymers with poly (propylene oxide) (P. Passiniemi, S. Takkumahi, I. Kanhare, M. Siama; Solid State Ionics 28-30, 1001, 1988). Methods involving the addition of inorganic compounds in the form of ceramic powders to the poly (ethylene oxide) complex to form two-phase systems are also used (J.Weston, B.C.H. Steele; Solid State Ionics 7, 75, 1982). The disadvantage of this method is the formation of non-conductive paths due to the uneven distribution of the additive in the polymer material and its agglomeration. It is known that the addition of various types of polymers to the poly (ethylene oxide) complexes leads to a change in the properties of the obtained electrolytes. For example, blends with polymethyl methacrylate (E. Tsuchida, H. Ohno, K. Tsunami, N. Kabayaski; Solid State Ionics, 11, 227, 1983) or polystyrene (GB 8619049)

190 159 charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi i termicznymi, lecz ich przewodnictwo w temperaturze pokojowej nie przekracza IO-6 Scm'1.190 159 have good mechanical and thermal properties, but their conductivity at ambient temperature does not exceed IO -6 Scm -1.

Z polskiego opisu patentowego nr 181 629 znany jest stały elektrolit polimerowy składający się z kompleksu poli(tlenku etylenu) z solą nieorganiczną o wzorze (poli-(CH2CH2O)nMX, w którym M oznacza Li+, Na+, K+, X oznacza C1O4', Γ, BF4_, CF3SO3, AsF6_, N(CF3SO2)2~, a n jest całkowitą liczbą dodatnią od 5 do 30 oraz ze związku metaloorganicznego o wzorze RinMtO(CH2CH2O)mR2i, w którym R| i R2 oznaczają rodnik alifatyczny, Mt oznacza Al., Ti, Mg, Zn, Sn. Modyfikacja pochodnymi ałkoksy według tego patentu ma na celu podniesienie przewodności jonowej elektrolitów oraz nadanie wytrzymałości mechanicznej membranom powyżej temperatury topnienia PEO. Ponadto dodatek metaloorganiczny, dzięki obecności wiązań węgiel-metal, może reagować ze śladami wilgoci i innych zanieczyszczeń, o charakterze kwasowym lub zasadowym, które w czasie pracy ogniwa reagują z materiałem elektrodowym dając niepożądane opory na granicy faz elektroda-elektrolit.Polish patent specification No. 181 629 describes a solid polymer electrolyte consisting of a complex of poly (ethylene oxide) with an inorganic salt of the formula (poly (CH2CH2O) nMX, where M is Li + , Na + , K + , X is C1O4 ', Γ, BF4 _, CF3SO3, AsF6- _, N (CF 3 SO 2) 2, and n is a positive integer of from 5 to 30 and of an organometallic compound of formula R n MTO (CH2CH2O) mR2i, wherein R and | R2 is an aliphatic radical, Mt means Al, Ti, Mg, Zn, Sn. Modification with alkoxy derivatives according to this patent is aimed at increasing the ionic conductivity of electrolytes and giving the membranes mechanical strength above the melting point of PEO. metal, may react with traces of moisture and other impurities, acidic or basic in nature, which during the operation of the cell react with the electrode material, giving undesirable resistances at the electrode-electrolyte interface.

Dotychczasowe badania nad materiałami polimerowymi, mogącymi zastąpić ciekłe elektrolity w ogniwach litowych, wskazują, że najlepszą zdolnością do przewodzenia jonów charakteryzuje się faza amorficzna PEO. Jednak kompleksy PEO z solami metali alkalicznych są w dużym stopniu krystaliczne w temperaturze otoczenia (faza krystaliczna PEO stanowi około 70%), a w podwyższonej temperaturze, gdy ulegnie stopieniu faza krystaliczna, następuje gwałtowne pogorszenie właściwości mechanicznych z efektem „płynięcia”. W celu poprawy tych właściwości stosuje się różne metody modyfikacji. Głównie polegają one na obniżeniu skłonności PEO do krystalizacji oraz wzmocnieniu właściwości mechanicznych fazy amorficznej. Elektrolity polimerowe według patentu PL 181 629 modyfikowane związkami metaloorganicznymi spełniają te wymagania jednak, ze względu na wysoką reaktywność wiązania alkoholanowego i możliwość zachodzenia reakcji ubocznych nie mogą być wykorzystane praktycznie.The research conducted so far on polymer materials that can replace liquid electrolytes in lithium cells shows that the amorphous phase of PEO has the best ability to conduct ions. However, complexes of PEO with alkali metal salts are largely crystalline at ambient temperature (PEO crystalline phase is about 70%), and at elevated temperatures, when the crystalline phase melts, the mechanical properties deteriorate rapidly with a "flow" effect. Various modification methods are used to improve these properties. They mainly consist in reducing the tendency of PEO to crystallization and enhancing the mechanical properties of the amorphous phase. Polymer electrolytes according to patent PL 181 629 modified with organometallic compounds meet these requirements, however, due to the high reactivity of the alcoholate bond and the possibility of side reactions, they cannot be practically used.

Dobre rezultaty uzyskuje się dla kompozytów z różnymi materiałami ceramicznymi, ale w układach tych występują problemy związane z homogenicznym rozprowadzeniem materiału ceramicznego w matrycy polimerowej, usztywnieniem matrycy, jak również obecnością grup OH na powierzchni ziaren.Good results are obtained for composites with various ceramic materials, but in these systems there are problems related to the homogeneous distribution of the ceramic material in the polymer matrix, stiffening of the matrix, as well as the presence of OH groups on the grain surface.

Istotą wynalazku jest wykorzystanie karboksylowych pochodnych glinu jako modyfikujących dodatków do stałych elektrolitów polimerowych.The essence of the invention is the use of aluminum carboxyl derivatives as modifying additives to solid polymer electrolytes.

Stały elektrolit polimerowy według wynalazku stanowi mieszanina kompleksu poli-(tłenku etylenu) z solą metalu alkalicznego o wzorze ogólnym poli(CH2CH2O)„MeX, gdzie Me oznacza Li+, Na+ lub K+, a X oznacza C1O4”, I, BF4, CF3SO3-, AsF6“, N(CF3SO2)2 , a n jest liczbą naturalną od l do 30 i oznacza stosunek molowy jednostek oksyetylenowych do liczby moli soli oraz karboksylowej pochodnej glinu o wzorze (R1 )2AIR2, w którym R oznacza rodnik alifatyczny C1-C5, R2 oznacza grupę o wzorze 1, w którym R3 jest rodnikiem alifatycznym C1-C5, Y oznacza grupę -CH2CH2- lub -CH=CH- lub -CH2CH2CH2- lub grupę o wzorze 2, o wzorze 3 lub o wzorze 4, a m jest całkowitą liczbą dodatnią, przy czym zawartość karboksylowej pochodnej glinu w mieszaninie wynosi od 0,1 do 90% wagowych w stosunku do masy mieszaniny.The solid polymer electrolyte of the invention is a mixture of a complex of poly (ethylene oxide) with an alkali metal salt of the general formula poly (CH2CH2O) "MeX, where Me is Li + , Na + or K + and X is C1O4", I, BF4, CF3SO3 -, AsF6- ', N (CF3SO2) 2, and n is a natural number from l to 30 and represents the molar ratio of ethyleneoxy units to the number of moles of salt and the carboxylic acid derivative of aluminum of formula (R 1) 2AIR 2, wherein R is an aliphatic radical C1 C5, R 2 represents a group of formula 1, wherein R 3 is an aliphatic radical C1-C5, Y is -CH2CH2- or -CH = CH-, or CH2CH2CH2, or R 2 of formula 3 or formula 4, and m is a positive integer and the aluminum carboxyl derivative content in the mixture is 0.1 to 90% by weight based on the weight of the mixture.

Sposób wytwarzania stałego elektrolitu polimerowego według wynalazku polega na tym, że karboksylową pochodną glinu o wzorze (R^AIR2, gdzie R1 i R2 mają wyżej podane znaczenie rozpuszcza się w acetonitrylu, roztwór dodaje się do roztworu w acetonitrylu kompleksu poli(tlenku etylenu) z solą metalu alkalicznego o wzorze poli(CH2CH2O)nMeX, gdzie Me, X i n mają wyżej podane znaczenie, przy czym karboksylową pochodną glinu używa się w ilości od 0,1 do 90% wag. w stosunku do masy mieszaniny. Całość miesza się do uzyskania jednorodnego roztworu, a następnie wylewa się na płaską powierzchnię i usuwa się rozpuszczalnik przez odparowanie. Po całkowitym usunięciu rozpuszczalnika uzyskuje się folie o grubości 100-300 pm.A process for preparing a solid polymer electrolyte of the invention is that the carboxyl derivative of aluminum of formula (R AIR 2, wherein R 1 and R 2 are as defined above is dissolved in acetonitrile, the solution is added to a solution in acetonitrile complex of poly (ethylene oxide ) with an alkali metal salt of the formula poly (CH 2 CH 2 O) n MeX, wherein Me, X and n are as defined above, with a carboxyl derivative of aluminum is used in an amount of from 0.1 to 90 wt.% based on the weight of the mixture. The whole is mixed until a homogeneous solution is obtained, then poured onto a flat surface and the solvent is removed by evaporation, After complete removal of the solvent, films 100-300 µm thick are obtained.

Zastosowanie jako dodatku karboksylowych pochodnych glinu, które w swojej strukturze zawierają ugrupowania oksyetylenowe o różnej liczbie merów tlenku etylenu kompatybilizuje te komponenty z matrycą PEO. W rezultacie uzyskuje się możliwość idealnego rozprowadzenia dodatku w matrycy dzięki rozpuszczalności dodawanych związków w rozpuszczalnikach stosowanych do otrzymywania membran. Karboksylany glinu dzięki tworzeniu fizy4The use of aluminum carboxylic derivatives, which in their structure contain oxyethylene groups with a different number of ethylene oxide units as an additive, compatible these components with the PEO matrix. As a result, an ideal distribution of the additive in the matrix is achieved due to the solubility of the added compounds in the solvents used to prepare the membranes. Aluminum carboxylates due to the formation of physics4

190 159 cznej sieci z łańcuchami PEO nadają membranom dobre właściwości mechaniczne w temperaturze wyższej od elektrolitów polimerowych znanych ze stanu techniki (w temperaturze do około 120°C), jak również tworzą układy żelowe o dobrych właściwościach mechanicznych zawierające do 70% wag. plastyfikatora (EC, PC). Dodatkowo wprowadzenie do kompleksów poli(tlenku etylenu) organicznych związków glinu podnosi przewodnictwo jonowe otrzymanych elektrolitów do wartości ponad 10‘5 Scm'1 w temperaturze pokojowej i 10'3 Scm'* w temperaturze 90°C. Stosowany dodatek pozwala ponadto na usunięcie na drodze chemicznej wilgoci i innych zanieczyszczeń zarówno o charakterze kwasowym, jak i zasadowym, wprowadzanych w procesie produkcji polimerów i technologii otrzymywania ogniw elektrochemicznych, zapobiegając tworzeniu warstw pasywnych na granicy faz elektroda-elektrolit. Pochodne karboksylanowe są trwalsze i mniej reaktywne od pochodnych alkoksy zawierających wiązanie alkoholanowe, dzięki czemu uzyskuje się bardziej stabilne elektrolity polimerowe.The 190 cc network with PEO chains give the membranes good mechanical properties at a temperature higher than the polymer electrolytes known in the art (at temperatures up to about 120 ° C), as well as form gel systems with good mechanical properties containing up to 70 wt. plasticizer (EC, PC). Additionally, the introduction of organic aluminum compounds into the poly (ethylene oxide) complexes increases the ionic conductivity of the obtained electrolytes to values over 10 ' 5 Scm' 1 at room temperature and 10 ' 3 Scm' * at 90 ° C. The additive used also allows for the chemical removal of moisture and other impurities, both acidic and alkaline, introduced in the production process of polymers and the technology of electrochemical cells production, preventing the formation of passive layers at the electrode-electrolyte interface. Carboxylate derivatives are more stable and less reactive than alkoxy derivatives containing an alkoxide bond, thus obtaining more stable polymer electrolytes.

Przedmiot wynalazku został bliżej zilustrowany w przykładach wykonania.The subject of the invention is illustrated in more detail in the working examples.

Przykład I. W atmosferze gazu obojętnego do reaktora o pojemności 100 cm3, zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i wkraplacz wprowadzono 1.0 g trójetyloglinu w postaci 25% roztworu w toluenie, a następnie z wkraplacza dodano równomolową ilość monoeteru metylowego glikolu poli(oksyetylenowego) o masie cząsteczkowej 164. Reakcję prowadzono przy ciągłym mieszaniu przez 2 godziny. Tak otrzymany roztwór akoholanu dwuetyloglinu w toluenie dodano do 0,88 g bezwodnika kwasu 1,4-butanowego (bursztynowego) wprowadzonego wcześniej do wypełnionego gazem obojętnym i zaopatrzony w magnetyczny element mieszający reaktora ciśnieniowego o poj. 80 cm3. Reaktor umieszczono w termostacie i ogrzewano przy ciągłym mieszaniu przez 10 godzin w temperaturze 80°C. Po tym czasie z roztworu usunięto toluen i otrzymany karboksylan dwuetyloglinu w roztworze w acetonitrylu dodano do 6,2 pol^lenku etylenu) i 2,2 g CRsSCbLi rozpuszczonych w 80 cm3 acetonitrylu. Całość mieszano przez 1 godzinę, wylano na płaską powierzchnię teflonową, a następnie w suszarce próżniowej usunięto rozpuszczalnik. Otrzymana folia elektrolitu wykazywała przewodnictwo jonowe 2,9 x 10'5 S/cm w temperaturze pokojowej i 9,2 x 10’4 S/cm w temperaturze 90°C.Example 1: 1.0 g of triethylaluminum in the form of a 25% solution in toluene was introduced into a 100 cm 3 reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser and a dropping funnel under an inert gas atmosphere, and then an equimolar amount of poly (oxyethylene) glycol methyl ether monoether was added from the dropping funnel. molecular weight 164. The reaction was carried out under constant stirring for 2 hours. The solution of diethylaluminum acoholate in toluene thus obtained was added to 0.88 g of 1,4-butanoic (succinic) anhydride previously filled with an inert gas and provided with a magnetic stirring element of a pressure reactor with a capacity of 80 cm3. The reactor was placed in a thermostat and heated with continuous stirring for 10 hours at a temperature of 80 ° C. After this time the toluene was removed from the solution, and the resulting diethyl aluminum carboxylate in solution in acetonitrile were added to 6.2 ^ pol flaxseed oxide) and 2.2 g CRsSCbLi dissolved in 80 cm 3 of acetonitrile. The mixture was stirred for 1 hour, poured onto a flat Teflon surface, and then the solvent was removed in a vacuum oven. The obtained electrolyte film showed ionic conductivity of 2.9 x 10 ' 5 S / cm at room temperature and 9.2 x 10' 4 S / cm at 90 ° C.

Przykład II. Do reaktora o pojemności 100 cm3 zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i wkraplacz, w atmosferze gazu obojętnego wprowadzono 0,3 g butylolitu w postaci 30% roztworu w heksanie i poprzez wkraplacz dodano 1,64 g monoeteru metylowego glikolu poli(oksyetylenowego) o masie cząsteczkowej 350, do otrzymanego alkoholanu litu dodano, również w atmosferze gazu obojętnego 0,47 g bezwodnika bursztynowego i całość wygrzewano przez 3 godziny w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Po ochłodzeniu mieszaniny reakcyjnej, przez wkraplacz dodano 0,56 g dietylochloroglinu w postaci 20% roztworu w heksanie. Reakcję prowadzono przez 2 godziny. Wytrącony z roztworu produkt uboczny, chlorek litu, odsączono, a otrzymany karboksylan w roztworze acetonitrylu dodano do roztworu 10 g poli(tlenku etylenu) i 2,4 g LiClO4 w 100 cm3 acetonitrylu. Po 1 godzinie mieszania całość wylano na płaską powierzchnię teflonową i pod próżnią usunięto rozpuszczalnik. Otrzymywana folia wykazywała przewodnictwo jonowe 5,5 x 10'5 S/cm w temperaturze pokojowej i 5,0 x 10'3 S/cm w temperaturze 90°C.Example II. To a 100 cm3 reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser and a dropping funnel, 0.3 g of butyllithium in the form of a 30% solution in hexane was introduced under an inert gas and 1.64 g of poly (oxyethylene glycol) methyl monoether with a molecular weight of 350, 0.47 g of succinic anhydride was added to the obtained lithium alkoxide, also under an inert atmosphere, and the mixture was heated for 3 hours at the reflux temperature of the solvent. After cooling the reaction mixture, 0.56 g of diethylchloroaluminium as a 20% solution in hexane was added via the addition funnel. The reaction was carried out for 2 hours. The lithium chloride by-product precipitated from the solution was filtered off, and the obtained carboxylate in an acetonitrile solution was added to a solution of 10 g of polyethylene oxide and 2.4 g of LiClO4 in 100 cm3 of acetonitrile. After stirring for 1 hour, it was poured onto a flat Teflon surface and the solvent was removed in vacuo. The obtained film showed ionic conductivity of 5.5 x 10.5 S / cm at room temperature and 5.0 x 10.5 S / cm at 90 ° C.

Przykład III. W reaktorze o pojemności 100 cm3 przeprowadzono reakcję estryfikacji 1,5 g bezwodnika bursztynowego 3-krotnym nadmiarem monoeteru metylowego glikolu etylenowego w temperaturze 100°C w czasie 6 godzin. Następnie oddestylowany z mieszaniny półester, w atmosferze gazu obojętnego, dodano do 8,5 cm3 25% roztworu trójetyloglinu w toluenie. Tak otrzymany karboksylan w acetonitrylu dodano do 7,9 g poli(tlenku etylenu) i 5,15 g LiN(CF3SO2)2 w 80 cm3 acetonitrylu. Folia elektrolitu otrzymana w sposób opisany w poprzednich przykładach wykazywała przewodnictwo jonowe 3,5 x 10'5 S/cm w temperaturze pokojowej i 1,1 x 10^ S/cm w temperaturze 90°C.Example III. In a 100 cm3 reactor, an esterification reaction of 1.5 g of succinic anhydride was carried out with a 3-fold excess of methyl ethylene glycol monoether at 100 ° C for 6 hours. Then the half-ester distilled from the mixture, under an inert gas atmosphere, was added to 8.5 cm3 of a 25% solution of triethylaluminum in toluene. The thus obtained carboxylate in acetonitrile was added to 7.9 g of poly (ethylene oxide) and 5.15 g LiN (CF3SO 2) 2 in 80 cm 3 of acetonitrile. Electrolyte film obtained in the manner described in the previous examples exhibited ionic conductivity of 3.5 x 10 -5 S / cm at room temperature and 1.1 x 10 ^ S / cm at 90 ° C.

190 159190 159

190 159190 159

R2 = -oę-Y-ę(ocH2CH2)moR3 o o wzór 1R 2 = -o e-Y-e (ocH 2 CH 2 ) m o R 3 with formula 1

wzór 3 pattern 3

wzór 2 wzór 4pattern 2 pattern 4

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Stały elektrolit polimerowy oparty na kompleksie poli(tlenku etylenu) z solą metalu alkalicznego o_ wzorze ogólnym poli(CH2_CH2O)nMeX , gdzie Me oznacza Li+, Na’ lub K+, a X oznacza ClO4 , Γ, BF4 , CF3SO3 , AsF6 , N(CF3SO2)2 , a n jest liczbą naturalną od 1 do 30 i oznacza stosunek molowy jednostek oksyetylenowych do liczby moli soli, znamienny tym, że stanowi go mieszanina kompleksu poli0łenku etylenu) z solą metalu alkalicznego oraz karboksylowej pochodnej glinu o wzorze (R^AlR2, w którym R1 oznacza rodnik alifatyczny C 1-C 5, R2 oznacza grupę o wzorze 1, w którym r3 jest rodnikiem alifatycznym C 1-C 5, Y oznacza grupę -CH2CH2- lub -CH=CH- lub -CH2CH2CH2- lub grupę o wzorze 2, o wzorze 3 lub o wzorze 4, a m jest całkowitą liczbą dodatnią, przy czym mieszanina zawiera karboksylową pochodną glinu w ilości od 0,1 do 90% wagowych w stosunku do masy mieszaniny.1. The solid polymer electrolyte based on a complex of poly (ethylene oxide) with an alkali metal salt of the general formula o_ poly (CH2_CH 2 O) nMeX, where Me is Li +, Na 'or K + and X is ClO4, Γ, BF4, CF3SO3 , AsF6-, N (CF3SO 2) 2, and n is a natural number from 1 to 30 and represents the molar ratio of ethyleneoxy units to the number of moles of salt, characterized in that comprises a mixture of complex poli0łenku oxide) with an alkali metal salt and the carboxylic acid derivative of aluminum of formula (R AlR 2 wherein R 1 is an aliphatic radical C 1 -C 5, R 2 is a group of formula 1, wherein R 3 is an aliphatic radical C 1 -C 5, Y is -CH2CH2- or -CH = CH - or -CH2CH2CH2- or the group of formula 2, formula 3 or formula 4, and m is a positive integer and the mixture contains an aluminum carboxyl derivative in an amount of 0.1 to 90% by weight based on the weight of the mixture. 2. Sposób wytwarzania stałego elektrolitu polimerowego na bazie kompleksów poli-(tlenku etylenu) z solą metalu alkalicznego o wzorze ogólnym poli(CH2CH2O )nMeX, gdzie Me oznacza Li+, Na+ lub K+ a X oznacza OO4-, I”, BF4', CF3SO3, AsF6, N(CF3SO2)?. a n jest liczbą naturalną od 1 do 30 i oznacza stosunek molowy jednostek oksyetylenowych do liczby moli soli, polegający na mieszaniu roztworów składników w acetonitrylu, wylaniu roztworu na płaską powierzchnię i odparowaniu rozpuszczalnika, znamienny tym, że jako składnik modyfikujący kompleks poll((lenku etylenu) z solą metalu alkalicznego stosuje się karboksylową pochodną glinu o wzorze (R ’)2AlR2, gdzie R1 oznacza rodnik alifatyczny C1-C5, r2 oznacza grupę o wzorze 1, w którym R3 jest rodnikiem alifatycznym C 1-C5, Y oznacza grupę -CH2CH2- lub -CH=CH- lub -CH2CH2CH2- lub grupę o wzorze 2, o wzorze 3 lub o wzorze 4, a m jest całkowitą liczbą dodatnią, w ilości od 0,1 do 90% wag. w stosunku do masy mieszaniny.2. A method of producing a solid polymer electrolyte based on complexes of poly (ethylene oxide) with an alkali metal salt of the general formula poly (CH2CH2O) nMeX, where Me is Li + , Na + or K + and X is OO4 - , I ", BF4 ' , CF3SO3, AsF 6, N (CF3SO2) ?. an is a natural number from 1 to 30 and denotes the molar ratio of oxyethylene units to the number of moles of salt, consisting in mixing solutions of components in acetonitrile, pouring the solution on a flat surface and evaporating the solvent, characterized by the fact that as a modifying component of the polyethylene oxide complex with a salt of alkali metal carboxylate derivative of aluminum of formula (R ') 2AlR 2, wherein R1 is an aliphatic C1-C5, r2 is a group of formula 1, wherein R 3 is an aliphatic radical C 1 -C 5, Y is - CH2CH2- or -CH = CH- or -CH2CH2CH2- or the group of formula 2, formula 3 or formula 4, and m is a positive integer ranging from 0.1 to 90 wt% based on the weight of the mixture.
PL98326579A 1998-05-29 1998-05-29 Solid polymeric electrolytes and method of obtaining them PL190159B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL98326579A PL190159B1 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Solid polymeric electrolytes and method of obtaining them

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL98326579A PL190159B1 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Solid polymeric electrolytes and method of obtaining them

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL326579A1 PL326579A1 (en) 1999-12-06
PL190159B1 true PL190159B1 (en) 2005-11-30

Family

ID=20072267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL98326579A PL190159B1 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Solid polymeric electrolytes and method of obtaining them

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL190159B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL326579A1 (en) 1999-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4068826B2 (en) Gel-type polymer electrolyte and use thereof
JP2002511502A (en) Aionomer and ion conductive composition
AU2001295953A1 (en) Gel-type polymer electrolyte and use thereof
JPH01294768A (en) Liquid containing polymer network as a solid electrolyte
US11394056B2 (en) Composite solid polymer electrolytes for energy storage devices
KR102229457B1 (en) Polymer electrolyte and manufacturing method thereof
US5569560A (en) Complexing agent for improved performance in a lithium based hybrid electrolyte
Zhou et al. Fabrication of borate-based porous polymer electrolytes containing cyclic carbonate for high-performance lithium metal batteries
CN107210444B (en) Binder for electrode of electricity storage device
PL190159B1 (en) Solid polymeric electrolytes and method of obtaining them
JP2010287446A (en) Electrolyte for secondary battery
CA2525750A1 (en) Polymer electrolyte complex
JPH08217869A (en) Solid polyelectrolyte
CN111987351A (en) Polymer gel electrolyte and preparation method and application thereof
CN113540559B (en) ZIF-8@ PEGMEM-co-AMPS-Li single ion polymer solid electrolyte and preparation method thereof
CN109994772B (en) All-solid-state composite polymer solid electrolyte and preparation method thereof
KR20180096167A (en) Binder composition for anode active material composition of lithium secondary battery, and anode active material and lithium secondary battery prepared therefrom
US20240047679A1 (en) A positive electrode
US10988489B2 (en) Organoboranes useful as electrolytes for lithium batteries
JP2001273925A (en) Electrolyte for secondary battery and secondary battery
KR0173087B1 (en) Composition of blended solid polymer electro-chemicals
CN118221932A (en) Crosslinked polymer and preparation method thereof, electrolyte composition, polymer electrolyte and preparation method thereof, lithium ion battery and electric equipment
JP3826452B2 (en) Polymer electrolyte and its production method
CN117976907A (en) Preparation method and application of artificial solid electrolyte interface layer
CA3206302A1 (en) A polymer electrolyte

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20060529