TW201530849A - 凝膠聚合物電解質與含彼之電化學裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種凝膠聚合物電解質，其係藉由聚合且膠化一種用於包括有機溶劑、電解質鹽及第一可聚合單體的凝膠聚合物的組成物而獲得，其中該凝膠聚合物電解質另包含一種以下列式1所示之化合物作為第一添加劑： □其中R1至R3獨立地是氫、具有1至5個碳原子之烷基、具有5至7個碳原子之芳基、或具有1至5個碳原子之經氟取代的烷基、或至少二個選自R1至R3的取代基係互相偶合或連結以形成具有由2至6個碳原子構成之環原子的環狀基團或具有由2至8個碳原子和1至3個氧雜原子構成之環原子的雜環狀基團。

Description

凝膠聚合物電解質與含彼之電化學裝置
本發明係關於一種凝膠聚合物電解質，其包括能在空氣環境中賦予該凝膠聚合物電解質形成效果及阻燃強化功能的添加劑；及包括該凝膠聚合物電解質之電化學裝置。
隨著能量貯存技術之應用領域擴大至行動電話、攝錄影機、筆記型個人電腦及電動車輛，研究及發展電池之努力已逐漸具體化。
在考慮此方面時，電化學裝置極受矚目。特別地，根據具有小尺寸和輕重量之電氣裝置的趨勢，已持續努力發展具有小尺寸、輕重量及能高容量地充電和放電的鋰二次電池。
該鋰二次電池係由包含可插入及抽出鋰離子之電極活性材料的陰極和陽極、置於陰極與陽極之間的隔離體以及作為該鋰離子輸送介質之電解質所構成。
已廣泛使用液體狀態之電解質(尤其是藉由 將鹽溶解在非水性有機溶劑中所得之離子傳導性有有機液態電解質)作為該電解質。然而，利用該液態電解質，可能發生滲漏，且因所用之該非水性有機溶劑之高度可燃性而可引發點燃和爆炸。此外，利用該液態電解質，在鋰二次電池之充電和放電期間碳酸酯有機溶劑可被分解，或其與電極之副反應可進行以在電池中產生氣體。在高溫貯存期間該副反應可進一步被加速以增加所產生之氣體的量。前後所產生之氣體可引發該電池內部壓力之增加，使該電池改變，包括該電池厚度之膨脹。此外，可在該電池之電極表面上產生黏合性之局部差異，在該電極之整個表面上不可均勻地進行副反應。
近來，已建議一種使用凝膠聚合物電解質而不引起滲漏憂慮等之方法以克服具有液體狀態之電解質的安全性問題。該凝膠聚合物電解質係藉由以下方式製造：以包括電解質鹽和非水性有機溶劑之電解質浸漬由可聚合物單體及聚合物起始劑之聚合反應所形成之聚合物基質，然後膠化。
然而，因為該凝膠聚合物電解質也包括該非水性有機溶劑，與熱安全性相關之缺陷仍被提及。此外，因為當與使用液態電解質之電池相比時，達到較佳的電池效能，對商業化有其限制。
為要改良包括非水性有機溶劑之凝膠聚合物電解質的熱安全性，在本發明中提供一種凝膠聚合物電解質，其包括含有阻燃官能基之可聚合單體和具有凝膠聚合物電解質形成效果且在空氣環境中賦予阻燃效能的阻燃添加劑。
此外，在本發明中提供一種包括該凝膠聚合物電解質的電化學裝置。
根據本發明之一方面，提供一種凝膠聚合物電解質，其係藉由聚合且膠化一種用於包括非水性有機溶劑、電解質鹽和第一可聚合單體之組成物而獲得，其中該凝膠聚合物電解質另包括(a)由以下式1所示之化合物作為第一添加劑：
其中R1至R3獨立地是氫、具有1至5個碳原子之烷基、具有5至7個碳原子之芳基、或具有1至5個碳原子之經氟取代的烷基、或至少二個選自R1至R3的取代基係互相偶合或連結以形成具有由2至6個碳原子構成之環原子的環狀基團或具有由2至8個碳原子和1至3個氧雜原 子構成之環原子的雜環狀基團。
此外，該凝膠聚合物電解質可另包含(甲基)丙烯酸酯化合物作為第二添加劑。
本發明之凝膠聚合物電解質可另包含以下式2所示之化合物作為第三添加劑：
其中R4是氫或具有1至5個碳原子之烷基，R5至R7獨立地是氫、氟或-O-CO-CH=CH2，且n是1至5之整數。
根據本發明之另一方面，提供一種電化學裝置，其包含陰極、陽極、在該陰極與該陽極之間所配置之隔離體、及該凝膠聚合物電解質。
根據本發明，在製備凝膠聚合物電解質期間另外添加包含阻燃官能基之可聚合單體和降低氧影響之阻燃添加劑，藉此改良在空氣環境中之該凝膠聚合物電解質的形成效果且確保包含該凝膠聚合物電解質之電化學裝置的熱安全性。
本發明之較佳具體例將引用附圖來說明。說明該等圖以供進一步了解本發明之技術精神及上述之本發明之內容，且不應將本發明解釋成限於該等圖之揭示。
圖1是說明對根據本發明之實驗實例的凝膠聚合物電解質的形成反應的實驗的照相影像。
圖2是說明根據本發明之實驗實例2的電池壽命性質的作圖。
本發明之最佳進行模式
在下文中，本發明將更詳細被描述以幫助了解本發明。要了解：在說明書和申請專利範圍中所用之術語和用字不應被解釋成具有在字典中所普遍使用或定義之意義，但應在該等術語之觀念可合適地被本發明人所定義以供最佳地說明本發明的基礎上，被解釋成具有與彼等在本發明之背景中之意義一致的意義。
當電化學裝置之溫度提高時，用於製備凝膠聚合物電解質之非水性有機溶劑被分解且燃燒，同時產生高度活性之基團諸如OH-、H+。在此情況中，因為該基團產生反應是放熱反應，該有機溶劑之燃燒反應可以是連鎖反應，且可能引發裝置之爆炸和點燃。同時，在該凝膠聚合物電解質係在空氣或氧存在下被製備，可降低可聚合之單體的反應性，且可以存在未經反應之單體。因此，該凝 膠聚合物電解質之形成效果可惡化，且電池效能可降低。
在本發明之具體例中，提供一種藉由聚合且膠化一種用於包含非水性有機溶劑、電解質鹽和第一可聚合單體的凝膠聚合物的組成物而獲得，其中該凝膠聚合物電解質另包含一種由以下式1所示之化合物作為第一添加劑。
其中R1至R3獨立地是氫、具有1至5個碳原子之烷基、具有5至7個碳原子之芳基、或具有1至5個碳原子之經氟取代的烷基、或至少二個選自R1至R3的取代基係互相偶合或連結以形成具有由2至6個碳原子構成之環原子的環狀基團或具有由2至8個碳原子和1至3個氧雜原子構成之環原子的雜環狀基團。
同時，當在製備該凝膠聚合物電解質期間所需之自由基反應係在氧存在下進行實，過氧化物基團可經由氧驟停而穩定化，且該鏈反應之效率已知是降低。
在本發明中，該作為第一添加劑而由式1所示之化合物是阻燃添加劑成份且降低氧在空氣環境中的影響，例如進行利用活性氧之反應以形成磷酸鹽，消耗氧以增加反應期間之轉化比率(可聚合單體之反應性)，同時 強化阻燃性。
在此情況中，該作為第一添加劑而由式1所示之化合物的典型實例可以是一種由亞磷酸三甲酯、亞磷酸三乙酯、磷酸三丁酯(TBP)、亞磷酸三苯酯、亞磷酸乙酯伸乙二酯(EEP)及亞磷酸三(2,2,2-三氟乙酯)(TTFEP)構成的組群所選者。
此外，該作為第一添加劑而由式1所示之化合物的量以100重量份之該凝膠聚合物電解質總量計係0.01至10重量份。在該化合物之量低於0.01重量份之情況中，阻燃性之改良效果可能不足，且該電解質之機械性可能惡化，且在該量超過10重量份的情況中，該電解質之離子傳導性可能降低。
此外，本發明之凝膠聚合物電解質可另包含作為第二添加劑之第二可聚合單體，例如(甲基)丙烯酸酯化合物，其在該分子中包含至少二個丙烯酸酯基團以在製備該凝膠聚合物電解質期間更容易地形成為基本主幹之聚合物基質。
第二添加劑之(甲基)丙烯酸酯化合物的實例可包含以下列式3a至3c所示之單體或其寡聚物。
其中R8、R9、R10及R13獨立地是氫、具有1至4個碳原子之經取代或未經取代之烷基，R11及R12獨立地是氫、氧或具有1至4個碳原子之烷基，其中在R11及R12是氧的情況中，與所結合之碳形成雙鍵，m是1至20之整數，且o是0或1至3之整數，
其中R14是具有1至5個碳原子之烷基或，其中R18是具有1至5個碳原子之伸烷基，R19是具有1至5個碳原子之烷基、包括羥基端基和具有1至5個碳原子之烷基、或-C-O-CO-CH=CH2，且R20及R21是-R22-O-CO-CH=CH2，其中R22是具有1至5個碳原子之伸烷基，R15及R16是具有1至10碳原子之伸烷基 或包括至少一個醚基且具有1至10個碳原子之伸烷基，R17是-C-O-(R24)y-O-CO-CH=CH2或-(R24)y-O-CO-CH=CH2，其中R24是具有1至5個碳原子之伸烷基，y是0至5之整數，且p是0至5之整數，
其中R25是具有1至5個碳原子之烷基，R26及R27是-O-(R23)y-O-CO-CH=CH2或-(R26)y-O-CO-CH=CH2，其中R23及R26是具有1至5個碳原子之伸烷基，y是0至5之整數。
特別地，作為第二添加劑之(甲基)丙烯酸酯化合物的典型實例可包含由下列所構成之組群所選之單一材料或至少二種的混合物：乙氧化之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯(Di(EG)DA)、二乙二醇二丙烯酸酯(Di(EG)DM)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDM)、二丙二醇二丙烯酸酯(Di(PG)DA)、二丙二醇二甲基丙烯酸酯(Di(PG)DM)、乙二醇二乙烯醚(EGDVE)、二乙二醇二乙烯醚(Di(EG)DVE)、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(Tri(EG)DM)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPentA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羥甲基丙烷三甲基丙 烯酸酯(TMPTM)、丙氧化(3)之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(PO(3)TMPTA)、丙氧化(6)之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(PO(6)TMPTA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PAI)及聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。然而，本發明不限於此，且可將聚丙烯酸酯混合於此。
第二添加劑之(甲基)丙烯酸酯化合物的量不特別限制，然而，以100重量份之凝膠聚合物電解質總量計，可以是約0.1至約20重量份，以改良為該凝膠聚合物電解質之基本主幹的該聚合物基質之形成效果。
此外，本發明之凝膠聚合物電解質可另包含以下列式2所示之化合物作為第三添加劑以另外賦予阻燃改良效果。
其中R4是氫或具有1至5個碳原子之烷基，R5至R7獨立地是氫、氟或-O-CO-CH=CH2，且n是1至5之整數。
以式2所示而作為第三添加劑之化合物(寡聚物)是一種阻燃添加劑成份且可改良阻燃性且賦予降低電池電阻之效果。典型實例可包括下列式2a和2b。
通常，氟原子具有強的拉電子性質，且包含該氟原子且以上列式2所示的化合物已知是要在藉由提高裝置之溫度以燃燒有機溶劑之期間阻止連續燃燒反應，或阻止氧流入該電解質，藉此遏止進一步燃燒。亦即，當電化學裝置之溫度增加以容易形成基團(X-)時，可分解藉由以式2所示之化合物。在此情況中，該基團(X-)可捕獲由該有機溶劑之分解所產生之基團(OH-、H+)且產生穩定且不可燃之HX，藉此遏止該有機溶劑之連續燃燒。特別地，因為如在上列式2之化合物中之包含C-F鍵結的化合物具有相當強之鍵結力且具有極高之結構安全性，可另改良該凝膠聚合物電解質之阻燃性。
以式2所示而作為第三添加劑之化合物的量在無限制下，以100重量份之該凝膠聚合物電解質總量計可以是0.5至20重量份。在該量小於0.5重量份之情況 中，該阻燃效果可能是不足的，且該電解質之機械性可能惡化。在該量超過20重量份之情況中，該電解質之離子傳導性可能降低。
同時，在本發明之凝膠聚合物電解質中，在無限制下，可使用用於製備普通電解質之非水性有機溶劑。該非水性有機溶劑之典型實例可包括環狀碳酸酯、線型碳酸酯、內酯、醚、酯、亞碸、乙腈、內醯胺及酮。
該環狀碳酸酯可包括碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙二酯(PC)、碳酸丁二酯(BC)、碳酸氟乙二酯(FEC)等，且該線型碳酸酯可包括碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸乙酯甲酯(EMC)、碳酸甲酯丙酯(MPC)等。該內酯可包括γ-丁內酯(GBL)、且該醚可包括二丁基醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1,4-二、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷等。該酯可包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、三甲基乙酸甲酯等。此外，該亞碸可包括二甲基亞碸等，且該內醯胺可包括N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)等。此外，該酮可包括聚甲基乙烯基酮。此外，可以使用該有機溶劑之鹵素衍生物。這些溶劑可單獨被使用或以其混合物型式被使用。
特別地，在本發明之凝膠聚合物電解質中之有機溶劑可另包括含有氟之有機溶劑以使阻燃性最大。
此外，在本發明之凝膠聚合物電解質中，該 電解質鹽在無限制下，可以是用於普通電化學裝置之電解質鹽，且可以是(i)至少一種由Li+、Na+及K+所構成之組群中所選之陽離子以及(ii)至少一種由PF6 -、BF4 -、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、AsF6 -、CH3CO2 -、CF3SO3 -、N(CF3SO2)2 -、及C(CF2SO2)3 -所構成之組群中所選的陰離子之組合。這些電解質鹽可被單獨使用或以其混合物型式被使用。不特別限制該電解質鹽之量。該電解質鹽可特別地包括鋰鹽或鋰醯亞胺鹽。
此外，在本發明之凝膠聚合物電解質中，第一可聚合單體，在無限制下，可以是任何用於製備普通凝膠聚合物電解質的多官能丙烯酸酯化合物。特別地，可以包括已知作為阻燃劑之磷酸酯化合物或焦磷酸酯化合物。該磷酸酯化合物之典型實例包括以下列式4所示之磷酸酯丙烯酸酯單體。
其中R30至R32獨立地是氫或具有1至3個碳原子之烷基，且q是1至3之整數。
第一可聚合單體之典型實例可包括以下列式4a所示之磷酸酯丙烯酸酯。
亦即，當裝置之溫度增加以形成具有三維網絡結構之交聯化合物時，第一可聚合單體之磷酸酯化合物可藉由該燃燒被氧化。例如，該磷酸酯化合物被熱分解以形成磷酸，且進行該經轉化之磷酸分子的脫氫反應以形成交聯鍵結。因此，包括該磷酸酯化合物之該電解質可阻止氧流入該電解質以遏止該有機溶劑之燃燒。
因為本發明之第一可聚合單體包括磷酸酯部分(其為阻燃官能基團)及丙烯酸酯基團，聚合物基質(其為該凝膠聚合物電解質之基本主幹)可經由聚合反應而形成。因此，電解質之流動性質並未說明，本發明之凝膠聚合物電解質可完成電化學之安全性及熱安全性，尤其是阻燃性之改良效果。
第一可聚合單體之量在無限制下，以100重量份之該凝膠聚合物電解質總量計，可以是0.5至20重 量份。在該量少於0.5重量份之情況中，作為交聯劑之效果不足，該聚合物之膠化可能是困難的，該電解質之機械性質可能惡化。在該量超過20重量份之情況中，該單體可殘留在該電解質中，且電池效能例如離子傳導性可能降低。
此外，本發明之凝膠聚合物電解質可另包含聚合起始劑。
該聚合起始劑含量比例以100重量份之該可聚合單體總量計可以是0.01至5重量份。該聚合起始劑之非限制性實例可包含有機過氧化物或氫過氧化物諸如苯醯過氧化物、乙醯過氧化物、二月桂基過氧化物、二-第三-丁基過氧化物、過氧基-2-乙基己酸第三-丁酯、異丙苯基氫過氧化物、過氧化氫等，以及偶氮化合物諸如2,2-偶氮雙(2-氰基丁烷)、2,2-偶氮雙(甲基丁腈)、偶氮雙(異丁腈)(AIBN)及偶氮雙二甲基-戊腈(AMVN)等。上述聚合起始劑可被熱分解以形成基團且可藉由自由基聚合以與該可聚合單體反應而形成凝膠聚合物電解質。
此外，本發明之凝膠聚合物電解質之膠化方法不特別限制，且可根據在此領域中已知之普通方法來進行。
特別地，凝膠類型可藉由下列步驟被形成i)將第一可聚合單體及第一添加劑、以及選擇性之第二和第三添加劑之至少一種添加劑添加於電化學裝置中，且在聚合起始劑存在下進行聚合反應以形成聚合物基 質，然後藉由以包括電解質鹽和有機溶劑之電解質浸漬該聚合物基質而膠化；或ii)製備包括第一添加劑、選擇性之第二及第三添加劑之至少一種添加劑、可聚合單體、聚合起始劑、電解質鹽和有機溶劑的先質溶液，且進行聚合反應。
在此情況中，該聚合反應可經由加熱、e-束、γ-射線以及在室溫/高溫方法下老化而進行。在該聚合反應是熱聚合的情況中，可能花費約1至8小時，且該反應溫度可以在50至100℃範圍中。
同時，普通之聚合反應是不方便的，因為需要在惰性條件下進行以在根本上阻斷該基團與氧(其為空氣中之基團清除劑)的反應。
然而，藉由提供包含可聚合單體(其包含阻燃官能基團)和阻燃添加劑(其在本發明中賦予阻燃強化效能)的凝膠聚合物電解質，可賦予該凝膠聚合物電解質之阻燃強化效果，另外可在空氣或氧之存在下進行用於製備凝膠聚合物電解質的聚合反應。亦即，在進行該聚合反應期間該添加劑可降低氧之影響，且可改良該可聚合單體之反應性。此外，可增加反應程度以使未反應之單體難以存在。結果，可以改良藉由在該電池中殘留之未反應的單體所引起之缺陷諸如充電和放電效能之惡化。
此外，在本發明之具體例中，提供電化學裝置，其包括陰極、陽極、在該陰極與該陽極之間所配置之隔離體、及本發明之凝膠聚合物電解質。
在此情況中，該電化學裝置包括所有內部進行電化學反應之裝置。特別地，可以包括所有種類之一次電池、二次電池、燃料電池、太陽能電池、電容器等。該二次電池可以是鋰二次電池，且該鋰二次電池之非限制性實例可包括鋰金屬二次電池、鋰離子二次電池、鋰聚合物二次電池或鋰離子聚合物二次電池。
本發明之電化學裝置可藉由在此領域中普遍已知的方法製造。根據較佳之具體例，該電化學裝置可藉由包括下列步驟之方法製造：(a)將藉由包裹陰極、陽極、在該陰極與該陽極之間所配置之隔離體所形成之電極組合件插置電化學裝置之匣中；(b)將凝膠聚合物電解質之先質溶液置於該匣中且聚合以形成凝膠聚合物電解質。
該電化學裝置之電極可藉由在此領域中普遍已知之方法來製造。例如，漿液係藉由混合且攪拌電極活性材料、溶劑、及黏合劑、傳導材料及分散劑而製備，視情況需要，散佈(塗覆)該漿液在金屬材料之電流收集器上、壓製且乾燥。
該電極活性材料可使用陰極活性材料或陽極活性材料。
該陰極活性材料，在無限制下，可包括鋰鎳錳複合氧化物(LNMO)及其他材料，例如層結構的化合物諸如鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)等；經過渡金屬取代之鋰過渡金屬複合氧化物諸如 Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1、0<b<1、0<c<1、a+b+c=1)；鋰錳氧化物諸如LiMnO3、LiMn2O4、LiMnO2等；鋰銅氧化物(Li2CuO2)；釩氧化物諸如LiV3O8、V2O5、Cu2V2O7等；LiFe3O4；磷酸鋰諸如LiFePO4、LiCoPO4、LiFexMn1-xPO4等；以式LiNi1-xMxO2所示之Ni位址型鋰鎳氧化物(其中M=Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，且x=0.01至0.3)；以式LiMn2-xMxO2(其中M=Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，且x=0.01至0.1)或Li2Mn3MO8(其中M=Fe、Co、Ni、Cu或Zn)等表示之鋰錳複合氧化物。
該陽極活性材料，在無特別限制下，可以是在普通電化學裝置中所用之普通陽極活性材料。所用之陽極活性材料之典型實例可包括鋰鈦氧化物(LTO)、及其他材料，例如碳，諸如硬碳、以石墨為底質之碳等；LixFe2O3(0≦x≦1)、LixWO2(0≦x≦1)、鋰金屬；鋰合金；矽合金；錫合金；金屬氧化物諸如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4及Bi2O5；傳導聚合物諸如聚乙炔等；以Li-Co-Ni為底質之材料；氧化鈦等。
此外，在無限制下，可以使用金屬氧化物諸如TiO2、SnO2等，其可置入且取出鋰且具有相對鋰低2V之電勢。特別地，較佳可以使用碳材料諸如石墨、碳纖維、活性碳等。
金屬材料之電流收集器是具有高傳導性之金 屬及可容易與該電極活性材料之漿液黏合之金屬。任何金屬僅在該金屬於電池之電壓範圍中不具有反應性時可被使用。陰極收集器之非限制性實例可包括鋁、鎳、或藉由彼之結合所形成之箔，且陽極收集器之非限制性實例可包括銅、金、鎳、銅合金或藉由彼之結合所形成之箔。
該隔離體並未特別限制，然而，較佳可以使用多孔性隔離體。該隔離體之非限制性實例可包括以聚丙烯、聚乙烯或聚烯烴為底質之多孔性隔離體。此外，用於將隔離體施加於電池中的方法可包括隔離體和電極之普通纏繞方法、層合(疊合)方法或摺疊方法等。
本發明之電化學裝置的外觀不受限制，且可以是使用罐之圓柱型、稜柱型、袋型或硬幣型等。
在下文中，本發明將引用具體例和比較用具體例以更詳細描述。然而，以下具體例是用於說明本發明，且本發明之範圍不限於在本文中所列之具體例。
實例 (實例1)
LiPF6係在空氣中被溶解在具有EC：PC：EMC=1：1：1之重量比率的有機溶劑中，以致其濃度為1M。然後，以100重量份之凝膠聚合物電解質計，將5重量份之作為第一可聚合單體的上式4a之磷酸酯丙烯酸酯、0.25重量份之作為聚合起始劑的AIBN、及3重量份之作為第一添加劑的TTFEP添加至該有機溶劑以製備該凝膠聚合 物電解質之先質溶液。
(實例2)
LiPF6係在空氣中被溶解在具有EC：PC：EMC=1：1：1之重量比率的有機溶劑中，以致其濃度為1M。然後，以100重量份之凝膠聚合物電解質計，將3重量份之作為可聚合單體的上式4a之磷酸酯丙烯酸酯、0.25重量份之作為聚合起始劑的AIBN、3重量份之作為第一添加劑的TTFEP及2重量份之作為第二添加劑的乙氧化之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯添加至該有機溶劑以製備該凝膠聚合物電解質之先質溶液。
(實例3)
LiPF6係在空氣中被溶解在具有EC：PC：EMC=1：1：1之重量比率的有機溶劑中，以致其濃度為1M。然後，以100重量份之凝膠聚合物電解質計，添加2重量份之作為可聚合單體的上式4a之磷酸酯丙烯酸酯、0.25重量份之作為聚合起始劑的AIBN、3重量份之作為第一添加劑的TTFEP、2重量份之作為第二添加劑的乙氧化之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯及2重量份之作為第三添加劑的上式2a化合物至該有機溶劑以製備該凝膠聚合物電解質之先質溶液。
(比較用實例1)
藉由進行在實例2中所述之相同程序，除了添加5重量份之作為第二添加劑的該乙氧化之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，同時排除第一添加劑，以製備凝膠聚合物電解質的先質溶液。
(實驗實例1：對凝膠聚合物電解質之形成的試驗)
在乾燥空間中，將在手套盒中所製備之實例1(c)的凝膠聚合物電解質的先質溶液、實例2(d)的凝膠聚合物電解質的先質溶液、及比較用實例1(a和b)的凝膠聚合物電解質的先質溶液分別置於小瓶。將氧注入該小瓶中且被混合。然後，在50至80℃之小室中進行聚合反應，裸視觀察凝膠之形成(自由液體之量)。由該結果，當與比較用實例1之凝膠聚合物電解質的先質溶液相比，即使利用該氧，該凝膠之形成在本發明之實例1和2的凝膠聚合物電解質的先質溶液中是容易的(參見圖1)。
(實驗實例2：對凝膠聚合物電解質之阻燃性的實驗)
在使用實例1和3以及比較用實例1中所製備的凝膠聚合物電解質的先質溶液來形成凝膠之後，該凝膠被燒製且測量該凝膠完全燃燒之到達時間(燃燒時間)及自動熄滅時間。該等結果係在下列表1中說明。
由該等實驗之結果會確定：當與根據比較用實例1之凝膠者相比，根據實例1至3之包含依照本發明之含有阻燃官能基的添加劑的凝膠的燃燒時間和自動熄滅時間明顯更久。因此，本發明之凝膠聚合物電解質能確保安全性和阻燃性。
(實驗實例3：對循環壽命性質的實驗)
根據普通方法，藉由設置聚乙烯材料之隔離體在包含LCO之陰極與包含石墨之陽極之間以形成電極組合件，分別注入實例3及比較用實例1之凝膠聚合物電解質之先質溶液和普通之液態電解質。在70℃下進行反應5小時之後，製造鋰二次電池。然後，在0.5C下進行充電和放電50次以測量二次電池之循環壽命性質。
如圖2中所示的，使用本發明之實例3的凝膠聚合物電解質的該二次電池，當與使用比較用實例1之凝膠聚合物電解質的電池相比，具有改良的循環壽命性質，且與使用液態電解質之電池相比，具有類似之循環性質。
雖然本發明已引用其較佳具體例和圖來特別 地被顯示且描述，精於此技藝者將了解：可在不偏離如所附之申請專利範圍所定義之本發明的精神和範圍下，進行形式和細節的多種改變。

Claims (21)

  1. 一種凝膠聚合物電解質，其係藉由聚合且膠化一種用於包括有機溶劑、電解質鹽及第一可聚合單體的凝膠聚合物的組成物而獲得，其中該凝膠聚合物電解質另包含一種由以下式1所示之化合物作為第一添加劑： 其中R1至R3獨立地是氫、具有1至5個碳原子之烷基、具有5至7個碳原子之芳基、或具有1至5個碳原子之經氟取代的烷基、或至少二個選自R1至R3的取代基係互相偶合或連結以形成具有由2至6個碳原子構成之環原子的環狀基團或具有由2至8個碳原子和1至3個氧雜原子構成之環原子的雜環狀基團。
  2. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其中第一添加劑包含至少一種由亞磷酸三甲酯、亞磷酸三乙酯、亞磷酸三丁酯、亞磷酸三苯酯、亞磷酸乙酯伸乙二酯及亞磷酸三(2,2,2-三氟乙酯)構成的組群所選者。
  3. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其中第一添加劑之量以100重量份之該凝膠聚合物電解質總量計係0.01至10重量份。
  4. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其 另包含一種於一分子中含有至少二個丙烯酸酯基團的(甲基)丙烯酸酯化合物作為第二添加劑。
  5. 如申請專利範圍第4項之凝膠聚合物電解質，其中第二添加劑是至少一種由以下列式3a至3c所示之化合物構成的組群所選者： 其中R8、R9、R10及R13獨立地是氫、具有1至4個碳原子之經取代或未經取代之烷基，R11及R12獨立地是氫、氧或具有1至4個碳原子之烷基，其中在R11及R12是氧的情況中，與所結合之碳形成雙鍵，m是1至20之整數，且o是0或1至3之整數， 其中R14是具有1至5個碳原子之烷基或 ，其中R18是具有1至5個碳原子之伸烷基，R19是具有1至5個碳原子之烷基、包括羥基端基和具有1至5個碳原子之烷基、或-C-O-CO-CH=CH2，且R20及R21是-R22-O-CO-CH=CH2，其中R22是具有1至5個碳原子之伸烷基，R15及R16是具有1至10碳原子之伸烷基或包括至少一個醚基且具有1至10個碳原子之伸烷基，R17是-C-O-(R24)y-O-CO-CH=CH2或-(R24)y-O-CO-CH=CH2，其中R24是具有1至5個碳原子之伸烷基，y是0至5之整數，且p是0至5之整數， 其中R25是具有1至5個碳原子之烷基，R26及R27是-O-(R23)y-O-CO-CH=CH2或-(R26)y-O-CO-CH=CH2，其中R23及R26是具有1至5個碳原子之伸烷基，y是0至5之整數。
  6. 如申請專利範圍第4項之凝膠聚合物電解質，其中第二添加劑是由下列所構成之組群所選之單一材料或至少二種的混合物：乙氧化之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二 醇二丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二乙烯醚、二乙二醇二乙烯醚、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化(3)之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化(6)之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯及聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
  7. 如申請專利範圍第4項之凝膠聚合物電解質，其中第二添加劑含量以100重量份之該凝膠聚合物電解質計是0.1至20重量份。
  8. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其另包含一種以下列式2所示之化合物作為第三添加劑： 其中R4是氫或具有1至5個碳原子之烷基，R5至R7獨立地是氫、氟或-O-CO-CH=CH2，且n是1至5之整數。
  9. 如申請專利範圍第8項之凝膠聚合物電解質，其中第三添加劑係以下列式2a或2b表示：
  10. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其中第三添加劑之量以100重量份之該凝膠聚合物電解質總量計是0.5至20重量份。
  11. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其中該非水性有機溶劑係由環狀碳酸酯、線型碳酸酯、內酯、醚、酯、亞碸、乙腈、內醯胺及酮所構成之組群中所選。
  12. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其中該電解質鹽包含(i)至少一種由Li+、Na+及K+所構成之組群中所選之陽離子以及(ii)至少一種由PF6 -、BF4 -、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、AsF6 -、CH3CO2 -、CF3SO3 -、N(CF3SO2)2 -、及C(CF2SO2)3 -所構成之組群中所選的陰離子之組合。
  13. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其 中第一可聚合單體是多官能丙烯酸酯化合物。
  14. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其中第一可聚合單體包含磷酸酯化合物或焦磷酸酯化合物。
  15. 如申請專利範圍第14項之凝膠聚合物電解質，其中第一可聚合單體係以下列式4表示： 其中R30至R32獨立地是氫或具有1至3個碳原子之烷基，且q是1至3之整數。
  16. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其中第一可聚合物單體含量以100重量份之該凝膠聚合物電解質總量計係0.5至20重量份。
  17. 如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質，其中該用於凝膠聚合物電解質之組成物另包含聚合起始劑。
  18. 如申請專利範圍第17項之凝膠聚合物電解質，其中該聚合起始劑含量以100重量份之可聚合單體總量計係0.01至5重量份。
  19. 如申請專利範圍第17項之凝膠聚合物電解質， 其中該聚合起始劑係由苯醯過氧化物、乙醯過氧化物、二月桂基過氧化物、二-第三-丁基過氧化物、過氧基-2-乙基己酸第三-丁酯、異丙苯基氫過氧化物、過氧化氫、2,2-偶氮雙(2-氰基丁烷)、2,2-偶氮雙(甲基丁腈)、偶氮雙(異丁腈)及偶氮雙二甲基-戊腈所選的。
  20. 一種電化學裝置，其包含：陰極、陽極、在該陰極與該陽極之間所配置之隔離體、及如申請專利範圍第1項之凝膠聚合物電解質。
  21. 如申請專利範圍第20項之電化學裝置，其中該電化學裝置是鋰二次電池。
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102000101B1 (ko) * 2016-03-30 2019-07-16 주식회사 엘지화학 겔 폴리머 전해질용 조성물, 이로부터 제조된 겔 폴리머 전해질, 및 이를 포함하는 전기화학소자
KR102016510B1 (ko) * 2016-03-30 2019-09-02 주식회사 엘지화학 겔 폴리머 전해질용 조성물 및 겔 폴리머 전해질
CN106129468A (zh) * 2016-07-15 2016-11-16 天津大学 一种单离子聚合物凝胶电解质材料的制备方法
PL3361546T3 (pl) * 2016-09-02 2023-09-11 Lg Energy Solution, Ltd. Żelowy elektrolit polimerowy i zawierający go akumulator litowy
US10707531B1 (en) 2016-09-27 2020-07-07 New Dominion Enterprises Inc. All-inorganic solvents for electrolytes
KR20180129492A (ko) * 2017-05-26 2018-12-05 삼성전자주식회사 포스파이트계 첨가제를 포함하는 리튬이차전지
US11411248B2 (en) * 2017-11-13 2022-08-09 Lg Energy Solution, Ltd. Composition for gel polymer electrolyte including siloxane oligomer, lithium salt, and phosphate or boron-based anion stabilizing additive, gel polymer electrolyte prepared therefrom, and lithium secondary battery including the gel polymer electrolyte
KR102217107B1 (ko) 2017-11-30 2021-02-18 주식회사 엘지화학 젤 폴리머 전해질용 조성물, 이로부터 제조되는 젤 폴리머 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
EP3648227B1 (en) 2017-12-01 2022-08-10 LG Energy Solution, Ltd. Gel polymer electrolyte composition and lithium secondary battery including the same
US20190190065A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 Nano And Advanced Materials Institute Limited Printable Solid Electrolyte for Flexible Lithium Ion Batteries
CN108281287A (zh) * 2017-12-19 2018-07-13 湖南艾华集团股份有限公司 铝电解电容器用阻燃型光固化凝胶聚合物电解质及制备方法
KR102434066B1 (ko) * 2017-12-21 2022-08-19 주식회사 엘지에너지솔루션 겔 폴리머 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US10840552B2 (en) * 2017-12-29 2020-11-17 Uchicago Argonne, Llc Additives for high voltage lithium ion batteries
CN108199081A (zh) * 2018-01-10 2018-06-22 苏州氟特电池材料股份有限公司 应用于锂电池的固态电解质及其制备方法
WO2019164164A1 (ko) * 2018-02-23 2019-08-29 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차전지 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US11757135B2 (en) 2018-02-23 2023-09-12 Sk On Co., Ltd. Electrolytic solution for lithium secondary battery, and lithium secondary battery comprising same
KR102094263B1 (ko) * 2018-02-23 2020-03-30 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차전지 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN108878969A (zh) * 2018-06-29 2018-11-23 华南师范大学 一种阻燃凝胶聚合物电解质及其制备和应用
KR102617867B1 (ko) * 2018-07-09 2023-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 고체 전해질, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전고체 전지
KR102391532B1 (ko) * 2018-08-16 2022-04-28 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차 전지용 전해질
KR102234428B1 (ko) * 2018-10-31 2021-03-31 서울시립대학교 산학협력단 겔 고분자 전해질 및 이를 포함하는 전기화학 커패시터
CN111384391B (zh) * 2018-12-29 2022-03-11 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种高镍锂离子电池
CN111384438B (zh) * 2018-12-29 2022-10-18 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池
KR102335794B1 (ko) * 2018-12-31 2021-12-06 서울시립대학교 산학협력단 겔 고분자 전해질 및 이를 포함하는 전기화학 소자
KR102163082B1 (ko) * 2019-11-07 2020-10-07 서울시립대학교 산학협력단 겔 고분자 전해질 및 이를 포함하는 전기화학 소자
CN111129583B (zh) * 2019-12-21 2022-12-13 河南电池研究院有限公司 一种凝胶电解质及含有该电解质的锂离子电池的制备方法
CN111499663B (zh) * 2020-04-23 2022-09-09 郑州大学 磷酸酯类交联剂及其制备方法、磷酸酯基交联凝胶聚合物电解质及其制备方法和应用
CN111430780B (zh) * 2020-04-28 2023-03-28 孚能科技(赣州)股份有限公司 电解液原料组合物，电解液及锂离子二次电池及其制备方法
CN111834672B (zh) * 2020-07-27 2021-11-30 深圳先进技术研究院 阻燃液态电解质、锂电池及其制备方法
CN114614083B (zh) * 2020-12-03 2024-02-20 珠海冠宇电池股份有限公司 一种凝胶型聚合物及含该凝胶型聚合物的锂离子电池
CN113527161B (zh) * 2021-06-29 2023-08-01 五邑大学 一种阻燃凝胶聚合物及其制备方法与应用
JP2024501309A (ja) * 2021-11-12 2024-01-11 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 安全性が向上されたリチウム二次電池
FR3138568A1 (fr) * 2022-07-29 2024-02-02 Saft Elément électrochimique au lithium comprenant une électrode positive à base d’un phosphate lithié de manganèse et de fer
CN118263530A (zh) * 2022-12-28 2024-06-28 Sk新能源株式会社 锂二次电池用高分子电解质及含其的锂二次电池

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3729610B2 (ja) * 1996-08-19 2005-12-21 株式会社デンソー 難燃性固体電解質
JP3082839B2 (ja) * 1997-08-27 2000-08-28 日本電気株式会社 高分子電解質及びリチウムイオン二次電池
US6939647B1 (en) * 2001-02-13 2005-09-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Non-aqueous electrolyte solutions and non-aqueous electrolyte cells comprising the same
JP2005019064A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Canon Inc イオン伝導構造体、二次電池及びそれらの製造方法
KR100670448B1 (ko) * 2004-05-31 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬이온 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬이온이차전지
JP2006024440A (ja) 2004-07-08 2006-01-26 Daiso Co Ltd 架橋高分子電解質を用いた電池
US7638243B2 (en) * 2006-03-22 2009-12-29 Novolyte Technologies Inc. Stabilized nonaqueous electrolytes for rechargeable batteries
KR100858418B1 (ko) * 2006-04-11 2008-09-11 주식회사 엘지화학 이차전지용 겔형 고체 전해질
KR100744835B1 (ko) * 2006-07-26 2007-08-01 한국화학연구원 고분자 전해질용 포스페이트계 아크릴레이트 가교제와,이를 함유하는 고분자 전해질 조성물
KR100941300B1 (ko) * 2006-09-07 2010-02-11 주식회사 엘지화학 겔 폴리머 전해질 및 이를 포함하는 전기화학소자
KR100906251B1 (ko) * 2006-09-25 2009-07-07 주식회사 엘지화학 디아크릴 아마이드계 중합성 물질을 포함하고 있는 젤폴리머 전해액 및 이를 포함하는 전기화학 소자
CN105428708B (zh) * 2006-12-21 2020-08-07 株式会社Lg化学 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置
KR101102729B1 (ko) * 2007-05-23 2012-01-05 주식회사 엘지화학 겔 폴리머 전해질 및 이를 포함하는 전기화학소자
WO2010143658A1 (ja) 2009-06-10 2010-12-16 旭化成イーマテリアルズ株式会社 電解液及びそれを用いたリチウムイオン二次電池
JP2011150920A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウムイオン電池
JP2012190700A (ja) * 2011-03-11 2012-10-04 Mitsubishi Chemicals Corp 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液二次電池
CN104380519B (zh) * 2012-07-10 2016-12-07 株式会社Lg 化学 包含电解质添加剂的二次电池

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