CN110574209B - 用于二次电池的聚合物电解质和包括该聚合物电解质的锂二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于二次电池的聚合物电解质和包括该聚合物电解质的锂二次电池，特别涉及包括第一聚合物和第二聚合物的用于二次电池的聚合物电解质和包括该聚合物电解质的锂二次电池，所述第一聚合物包含由式1表示的重复单元，所述第二聚合物包含衍生自具有至少一个烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物的重复单元。
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本申请主张在韩国知识产权局于2017年7月26日递交的韩国专利申请第2017-0094959号、以及于2018年7月25日递交的韩国专利申请第2018-0086713号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。
技术领域
本发明涉及用于二次电池的聚合物电解质和包括该聚合物电解质的锂二次电池。
背景技术
随着电力、电子、通信和计算机工业迅速增长，对于高性能、高稳定性的二次电池的需求正在增长。特别是，与电子(通信)装置的小型化和轻量化趋势相一致，需要薄膜且小型化的锂二次电池作为这一领域中的核心部件。
取决于使用的电解质，锂二次电池可分为使用液体电解质的锂离子电池和使用聚合物电解质的锂聚合物电池。
对于锂离子电池，它可具有高容量，但是，由于使用了含有锂盐的液体电解质，因而可能存在泄漏和***的风险，而且电池设计为了应对该风险而可能变得复杂。
相比之下，对于锂聚合物电池，由于使用固体聚合物电解质或凝胶聚合物电解质作为电解质，因而改善了稳定性，并同时获得了柔性，并因此锂聚合物电池可发展成为各种形式，例如，小型或薄膜电池的形式。
然而，由于固体聚合物电解质或凝胶聚合物电解质具有比液体电解质低的离子电导率，因而固体聚合物电解质或凝胶聚合物电解质可能尚未适于商品化。
例如，对于已广泛用作聚合物电解质的聚环氧乙烷(polyethylene oxide)，由于碱金属锂盐的阳离子与存在于聚环氧乙烷中的氧原子配位以形成配合物而稳定了该阳离子，因而该阳离子尽管处于无溶剂的固态但还是可以以稳定的离子态存在。然而，由于聚环氧乙烷在室温下具有半晶体结构，因而它干扰金属盐的迁移。结果，由于不仅在室温下具有约1.0×10-8S/cm的低离子电导率值而降低了能量特性，也劣化了力学性质，因而聚环氧乙烷可能不适于商品化。
因此，迫切需要发展一种在维持固相的同时具有优异的机械强度和高离子电导率以及良好的可加工性的固体聚合物电解质。
现有技术文献
日本专利申请待审公开第2005-044704号
发明内容
技术问题
本发明的一个方面提供一种用于二次电池的聚合物电解质，在该聚合物电解质中，同时确保了机械强度并改善了离子迁移能力。
本发明的另一个方面提供一种用于聚合物电解质的组合物，这种组合物用来形成用于二次电池的聚合物电解质。
本发明的另一个方面提供一种使用所述用于二次电池的聚合物电解质制备二次电池的方法。
本发明的另一个方面提供一种通过以上方法制备的、在高电压和高温下具有改善的电化学稳定性的锂二次电池。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种用于二次电池的聚合物电解质，所述聚合物电解质包括：
第一聚合物，包含由式1表示的重复单元；和
第二聚合物，包含衍生自具有至少一个烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物的重复单元，
其中，所述第一聚合物和所述第二聚合物形成半互穿聚合物网络(semi-IPN(interpenetrating polymer network))结构。
[式1]
在式1中，
R1是具有1至5个碳原子的烷撑基，且
n是10至10,000的整数。
第一聚合物可包括选自由式1a至式1c表示的重复单元组成的群组中的至少一种。
[式1a]
在式1a中，
n1是10至10,000的整数。
[式1b]
在式1b中，
n2是10至10,000的整数。
[式1c]
在式1c中，
n3是10至10,000的整数。
此外，第二聚合物可包括选自由聚乙炔、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯撑、聚噻吩、聚吡咯、聚对苯硫醚、聚对苯撑乙烯撑、聚噻吩撑乙烯撑、聚苯胺、聚异苯并噻吩、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚环氧乙烷、聚苯醚、聚醚砜、聚芳酯、聚醚醚酮、聚酰胺酰亚胺、和聚偏二氟乙烯组成的群组中的至少一种。
第二聚合物可以基于100重量份的第一聚合物的1重量份至100重量份的量被包括。
此外，聚合物电解质可包括锂盐，并且所述锂盐可以以0.5M至5M的浓度被包括在所述用于二次电池的聚合物电解质中。
本发明的聚合物电解质可以是无支撑(free-standing)固体聚合物电解质。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于本发明的聚合物电解质的组合物，所述组合物包括：
包含由式1表示的重复单元的第一聚合物；
具有至少一个烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物；
在其中溶解有锂盐的有机溶剂；和
聚合引发剂。
[式1]
在式1中，
R1是具有1至5个碳原子的烷撑基，且
n是10至10,000的整数。
具有烯属不饱和基团的单体可包括选自由乙炔、乙烯、丙烯、苯乙烯、对苯撑、噻吩、吡咯、对苯硫醚、对苯撑乙烯撑、噻吩撑乙烯撑、苯胺、异苯并噻吩、四氟乙烯、氯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯、环氧乙烷、苯醚、醚砜、芳基化物、醚醚酮、酰胺酰亚胺、和偏二氟乙烯组成的群组中的至少一种化合物。
包含由式1表示的重复单元的第一聚合物可以以基于反应物的总重量的50重量％至95重量％的量被包括在所述用于聚合物电解质的组合物中。
此外，具有烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物可以以基于100重量份的包含由式1表示的重复单元的第一聚合物的1重量份至100重量份的量被包括。
此外，用于聚合物电解质的组合物还可包括氧气抑制剂(O2 inhibitor)，并且所述氧气抑制剂可以以基于所述用于聚合物电解质的组合物的总重量的0.1重量％至10重量％的量被包括。
根据本发明的另一个方面，提供一种制备二次电池的方法，所述方法包括：
将本发明的用于聚合物电解质的组合物涂布在制得的负极、正极、和隔板的至少一个表面上；以及通过干燥所述用于聚合物电解质的组合物来形成聚合物电解质膜。
根据本发明的另一个方面，提供一种制备二次电池的方法，所述方法包括：
将本发明的用于聚合物电解质的组合物涂布在基底上；通过干燥所述用于聚合物电解质的组合物来形成聚合物电解质膜；将所述聚合物电解质膜与所述基底分离；以及将分离的所述聚合物电解质膜布置在制得的负极、正极、和隔板的至少一个表面上。
根据本发明的另一个方面，提供一种锂二次电池，包括：
正极、负极、和形成在所述正极和所述负极的至少一个表面上的聚合物电解质，其中所述聚合物电解质包括本发明的用于二次电池的聚合物电解质。
有益效果
本发明可制备用于二次电池的聚合物电解质，通过包括含有由式1表示的重复单元的第一聚合物、和含有衍生自具有至少一个烯属不饱和基团的单体的第二聚合物，所述用于二次电池的聚合物电解质可确保优异的机械强度并同时可保持聚碳酸亚烷酯衍生的聚合物中固有的离子迁移能力。此外，通过包括所述用于二次电池的聚合物电解质，可制备在高电压和高温下具有改善的电化学稳定性的锂二次电池。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明。
要理解的是，说明书和权利要求书中使用的词语或术语不应解读为通常使用的词典中定义的含义。还要理解的是，基于发明人可适当定义词语或术语的含义以最佳解释发明的原则，这些词语或术语应当解读为具有与它们在相关技术的语境以及发明的技术理念中的含义相一致的含义。
除非本发明中另有说明，否则表述“*”表示在分子式末端之间连接的相同或者不同的原子或部分。
在本发明的说明书中，可使用凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography：GPC)测量重均分子量(Mw)。例如，制备具有预定浓度的样品，然后稳定GPC测量***Alliance 4。当***稳定时，将标准样品和该样品注入该***中以获得色谱图，然后可利用分析方法计算分子量(***：Alliance 4，色谱柱：Ultrahydrogel linear X2，洗脱剂：0.1MNaNO3(pH 7.0磷酸盐缓冲液，流速：0.1mL/min，温度：40℃，注入：100μL))。
此外，在本发明的说明书中，离子电导率可通过交流阻抗法来测量。可使用VMP3测量仪和4294A在0.01Hz至1MHz的频率范围内测量离子电导率。
此外，在本发明的说明书中，用恒定电位仪(EG&G，270A型)使用线性扫描伏安法(Linear sweep voltammetry,LSV)于60℃测量二次电池的电化学(氧化)稳定性。
在本发明的说明书中，针对根据ASTM标准D638(V型试样)制备的电解质试样，使用Lloyd LR-10K在25℃和约30％的相对湿度下以每分钟5mm的速率测量抗张强度。
当前在锂聚合物二次电池中使用的电解质可分为凝胶聚合物电解质或固体聚合物电解质。
凝胶聚合物电解质的劣势在于：当增塑剂的用量增加以获得高离子电导率时，机械强度下降或者难以控制膜厚度。相比之下，与使用液体电解质溶液作为离子传输介质的二次电池相比，由于在包括固体聚合物电解质的二次电池中不存在溶液泄露，因而可改善电池的可靠性和稳定性，并同时可实现薄度、包装的简化、以及减重。此外，由于固体聚合物电解质本身具有良好的可加工性，因而其优势在于：在诸如电池的电化学装置中使用固体聚合物电解质时，与电极一起形成层叠结构是很容易的，并且由于离子的嵌入和脱嵌引起电极体积的变化，导致固体电解质界面的形状可能发生改变。
然而，由于固体聚合物电解质具有比凝胶聚合物电解质相对较低的离子电导率，因而其劣势在于：由于在室温下使用固体聚合物电解质的二次电池的充电/放电电流密度低，因而电池电阻升高。
因此，本发明旨在提供一种聚合物电解质以及包括该聚合物电解质的二次电池，具体而言，本发明提供一种因优异的离子迁移能力而确保了机械强度以及具有高离子电导率的固体聚合物电解质。
具体而言，在本发明的实施方式中，提供一种用于二次电池的聚合物电解质，所述聚合物电解质包括：
第一聚合物，包含由以下式1表示的重复单元；和
第二聚合物，包含衍生自具有至少一个烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物的重复单元，
其中所述第一聚合物和所述第二聚合物形成类似于半互穿聚合物网络(semi-IPN(interpenetrating polymer network))结构的结构。
[式1]
在式1中，
R1是具有1至5个碳原子的烷撑基，且
n是10至10,000、优选50至7,000、且更优选50至5,000的整数。
具体而言，第一聚合物可包括选自由以下式1a至式1c表示的重复单元组成的群组中的至少一种。
[式1a]
在式1a中，
n1是10至10,000、优选50至7,000、且更优选50至5,000的整数。
[式1b]
在式1b中，
n2是10至10,000、优选50至7,000、且更优选50至5,000的整数。
[式1c]
在式1c中，
n3是10至10,000、优选50至7,000、且更优选50至5,000的整数。
第一聚合物的重均分子量(Mw)可以是1,000g/mol至1,000,000g/mol、特别是5,000g/mol至700,000g/mol、且更特别是5,000g/mol至500,000g/mol，并且，在第一聚合物的重均分子量在以上范围内的情况下，可确保聚合物电解质的机械性质和电化学稳定性，并同时可改善聚合物电解质的离子迁移能力。
第一聚合物的重均分子量(Mw)可使用凝胶渗透色谱(Gel PermeationChromatography：GPC)测量。例如，制备具有预定浓度的样品，然后稳定GPC测量***Alliance 4。当***稳定时，将标准样品和该样品注入该***中以获得色谱图，然后可利用分析方法计算分子量(***：Alliance 4，色谱柱：Ultrahydrogel linear X2，洗脱剂：0.1MNaNO3(pH 7.0磷酸盐缓冲液，流速：0.1mL/min，温度：40℃，注入：100μL))。
此外，第二聚合物可包括选自由聚乙炔、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯撑、聚噻吩、聚吡咯、聚对苯硫醚、聚对苯撑乙烯撑、聚噻吩撑乙烯撑、聚苯胺、聚异苯并噻吩、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚环氧乙烷、聚苯醚、聚醚砜、聚芳酯、聚醚醚酮、聚酰胺酰亚胺、和聚偏二氟乙烯组成的群组中的至少一种。
具体而言，第二聚合物可包括选自由聚乙炔、聚苯乙烯、聚对苯撑、聚噻吩、聚吡咯、聚对苯硫醚、聚对苯撑乙烯撑、聚噻吩撑乙烯撑、聚苯胺、聚异苯并噻吩、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚、聚醚砜、聚芳酯、聚醚醚酮、聚酰胺酰亚胺、和聚偏二氟乙烯组成的群组中的至少一种。
第二聚合物的重均分子量(Mw)可以是1,000,000g/mol或更小、特别是1,000g/mol至1,000,000g/mol、且更特别是1,000g/mol至700,000g/mol、例如1,000g/mol至500,000g/mol，并且，在第二聚合物的重均分子量在以上范围内的情况下，由于可提升聚合物电解质的氧化电势窗口并且同时可确保力学性质，因而可提高在高电压下的稳定性并可抑制高温下聚合物熔融(melting)所致的短路(short)的发生。因此，可改善包括该聚合物电解质的锂二次电池的物理稳定性和电化学稳定性。
第二聚合物的重均分子量(Mw)可使用如上所述的凝胶渗透色谱(Gel PermeationChromatography：GPC)测量。
在用于二次电池的聚合物电解质中，第二聚合物可以以基于100重量份的第一聚合物的1重量份至100重量份、特别是5重量份至90重量份、且更特别是10重量份至30重量份的量被包括。
在第一聚合物和第二聚合物以以上比例被包括的情况下，由于可确保机械强度并同时可改善氧化电势窗口和离子迁移能力，因而可改善二次电池的电化学稳定性。具体而言，由于第一聚合物具有比第二聚合物更佳的离子迁移能力，因而当第一聚合物的含量等于或大于第二聚合物的含量时，可以防止锂离子迁移能力因第二聚合物的网络结构而退化，并且可以改善氧化电势。此外，由于当第二聚合物以基于第一聚合物的1重量份或更多的量被包括时可确保机械强度，因而电池在高电压和高温下的运行是可行的。
这就是说，在本发明的聚合物电解质中，因为由第一聚合物构成且具有优异的离子迁移特性的聚合物基质结构与由通过将具有烯属不饱和基团的单体或所述单体的寡聚物进行交联聚合而形成的第二聚合物构成的聚合物基质结构被混合(intermingled)在一起，所以可进一步改善机械强度和氧化电势窗口。
此外，本发明的聚合物电解质可通过包括锂盐来改善锂离子迁移特性。
所述锂盐可包括Li+作为阳离子，并可包括选自由F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、AlO4 -、AlCl4 -、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、BF2C2O4 -、B(C2O4)2 -,、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、C4F9SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-、和(CF3CF2SO2)2N-组成的群组中的至少一种作为阴离子。根据需要，所述锂盐可单独使用或者以它们中两种或更多种的混合物使用。所述锂盐可在通常可使用的范围内进行合适地变化，但可以以0.5M至5M、例如0.5M至3M的浓度被包括在聚合物电解质中，以便获得最佳的在电极表面上形成防腐蚀保护膜的效果。
本发明的聚合物电解质可以是无支撑(free-standing)固体聚合物电解质，其是通过混合第一聚合物、第二聚合物、以及选择性混合锂盐来形成。
固体聚合物电解质可具有3.0×10-5S/cm至3.0×10-4S/cm、例如3.0×10-5S/cm至2.5×10-4S/cm的离子电导率。
离子电导率可通过交流阻抗法来测量。可使用VMP3测量仪和4294A在0.01Hz至1MHz的频率范围内测量离子电导率。
此外，在本发明的实施方式中，
为了形成本发明的用于二次电池的聚合物电解质，提供一种用于本发明的聚合物电解质的组合物，所述组合物包括：
包含由以下式1表示的重复单元的第一聚合物；
具有至少一个烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物；
在其中溶解有锂盐的有机溶剂；和
聚合引发剂。
[式1]
在式1中，
R1是具有1至5个碳原子的烷撑基，且
n是10至10,000、优选50至7,000、且更优选50至5,000的整数。
在根据本发明实施方式的用于聚合物电解质的组合物中，包含由式1表示的重复单元的第一聚合物可以以基于包括第一聚合物、具有烯属不饱和基团的单体和聚合引发剂在内的反应物的总重量的50重量％至95重量％、例如70重量％至92重量％的量被包括在用于聚合物电解质的组合物中。当第一聚合物的量为50重量％或更多时，不仅可更容易地形成聚合物基质，而且还可实现具有更佳机械强度和离子迁移特性的聚合物电解质。此外，当第一聚合物的量为95重量％或更少时，由于可防止因过量聚合物所致的离子迁移效果下降，因而可防止在高温和高电压下电池性能的退化。
此外，在根据本发明实施方式的用于聚合物电解质的组合物中，所述具有烯属不饱和基团的单体是可聚合的化合物，其中，作为代表性实例，所述具有烯属不饱和基团的单体可包括选自由乙炔、乙烯、丙烯、苯乙烯、对苯撑、噻吩、吡咯、对苯硫醚、对苯撑乙烯撑、噻吩撑乙烯撑、苯胺、异苯并噻吩、四氟乙烯、氯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯(VAc)、偏二氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯、环氧乙烷、苯醚、醚砜、芳基化物、醚醚酮、酰胺酰亚胺、和偏二氟乙烯组成的群组中的至少一种化合物。
此外，由所述具有烯属不饱和基团的单体构成的寡聚物可以是重均分子量(Mw)为100g/mol至5,000g/mol、例如200g/mol至1,000g/mol的寡聚物。
在本发明的用于聚合物电解质的组合物中，在使用所述单体的寡聚物而非所述具有烯属不饱和基团的单体的情况下，在离子电导率未显著降低的同时，氧化稳定性和机械强度可通过更加刚性的交联结构而进一步改善。
寡聚物的重均分子量(Mw)可使用凝胶渗透色谱(Gel PermeationChromatography：GPC)测量。例如，制备具有预定浓度的样品，然后稳定GPC测量***Alliance 4。当***稳定时，将标准样品和该样品注入该***中以获得色谱图，然后可利用分析方法计算分子量(***：Alliance 4，色谱柱：Ultrahydrogel linear X2，洗脱剂：0.1MNaNO3(pH 7.0磷酸盐缓冲液，流速：0.1mL/min，温度：40℃，注入：100μL))。
此外，在用于聚合物电解质的组合物中，所述具有烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物可以以基于100重量份的第一聚合物的1重量份至100重量份、特别是5重量份至90重量份、且更特别是10重量份至30重量份的量被包括。
在第一聚合物和所述具有烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物以以上含量比例被包括的情况下，可确保机械强度并同时可改善离子迁移能力。
迄今为止，对于典型的固体聚合物电解质，同时确保机械强度和离子迁移能力并不容易。相比之下，在本发明中，在提供包括含有由式1表示的重复单元的第一聚合物以及具有至少一个烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物两者的用于聚合物电解质的组合物以制备固体聚合物电解质的情况下，形成了类似于半互穿聚合物网络(semi-IPN(interpenetrating polymer network))结构的结构，在此结构中包括由具有烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物进行交联聚合而得到的交联结构的第二聚合物和第一聚合物被混合(intermingled)在一起。这就是说，由于存在于聚合物电解质中的第一聚合物和第二聚合物并没有通过化学键合形成三维网络，即第一聚合物和第二聚合物并未交联在一起，但第二聚合物在由第一聚合物构成的聚合物基质的自由体积(free volume)之间形成辅助的聚合物网络结构，因而由第一聚合物构成的聚合物基质的弱耐久性可得到补偿。
因此，可制备固体聚合物电解质，其可确保优异的机械强度和氧化电势窗口并通过提供游离的锂离子(free Li+)而可同时确保锂离子的迁移效果。特别是，对于所述固体聚合物电解质，以全固态离子电池(All solid-ion battery)的形式运行电池是可能的。
相比之下，在将诸如聚乙二醇的聚合物化合物而非具有烯属不饱和基团的单体来与包含由式1表示的重复单元的第一聚合物进行混合的情况下，由于以简单地混合第一聚合物和聚乙二醇的形式形成一个层，因而与仅由第一聚合物单独形成的聚合物电解质相比，可能无法预期改善机械性质或氧化稳定性的效果，并且耐久性可能下降。
此外，在根据本发明实施方式的用于聚合物电解质的组合物中，在其中溶解有锂盐的有机溶剂没有限制，只要它可将在二次电池的充电和放电期间由氧化反应所致的分解最小化并且可与添加剂一起表现出所需的特性即可。例如，具有低沸点的挥发性有机溶剂或者非挥发性有机溶剂均可使用，并且有机溶剂的典型实例可以是选自由N,N’-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮(在下文中简称为“NMP”)、二甲亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈(acetonitrile，AN)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丁烯酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、γ-丁内酯(GBL)、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃(THF)、1,3-二氧戊烷(DOL)、1,4-二氧六环(1,4-dioxane)、甲酰胺、二氧戊烷、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸乙酯(EA)、丙酸乙酯(EP)、乙酸甲酯(MA)、丙酸甲酯(MP)、二甲氧基乙烷(DME)、磷酸三酯、二***、三甲氧基甲烷、三甘醇二甲醚(triglyme)、四甘醇二甲醚(TEGDME)、环丁砜、甲基环丁砜、和1,3-二甲基-2-咪唑烷酮组成的群组中的至少一种、或者它们中两种或更多种的混合物。
具体而言，为了便于有机溶剂的去除，希望的是有机溶剂包括诸如乙腈之类的具有低沸点的有机溶剂、或者诸如N-甲基-2-吡咯烷酮之类的高挥发性有机溶剂。
此外，在需要以固-液混合聚合物电解质的形式制备本发明的聚合物电解质的情况下，可使用诸如四甘醇二甲醚之类的非挥发性有机溶剂，从而该有机溶剂充分地溶胀聚合物电解质以便能够保持固-液混合聚合物电解质的形式。
所用的有机溶剂的量没有特别限制，只要以容易溶解第一聚合物和具有烯属不饱和基团的单体的量使用有机溶剂即可，但有机溶剂可以以基于100重量份的包括第一聚合物和具有烯属不饱和基团的单体在内的总固含量的约100重量份至约10,000重量份、例如1,000重量份至5,000重量份的量进行使用，从而在聚合物电解质的成型期间可确保膜的均匀性，并且同时可充分地确保薄膜的厚度。
在所用的有机溶剂的量在100重量份至10,000重量份的范围内的情况下，由于有机溶剂可很容易除去，因而可防止因残留的有机溶剂导致的聚合物电解质的机械强度的下降，并且可均匀涂布该用于聚合物电解质的组合物，在聚合物电解质的成型期间可确保膜的均匀性。
在本发明中，使用常规已知的聚合引发剂通过聚合反应来制备聚合物电解质，在该聚合物电解质中，在由第一聚合物构成的聚合物基质之间形成了由通过具有烯属不饱和基团的单体的交联聚合形成的第二聚合物构成的聚合物基质结构。
聚合引发剂是本领域中已知的常规聚合引发剂，其中，具体而言，可使用选自由紫外(UV)聚合引发剂、光聚合引发剂、和热聚合引发剂组成的群组中的至少一种。
具体而言，作为代表性实例，UV聚合引发剂可包括选自由2-羟基-2-甲基苯丙酮、1-羟基-环己基苯基-酮、二苯甲酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、氧代苯乙酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙基酯、氧代苯乙酸2-[2-羟基乙氧基]-乙基酯、α-二甲氧基-α-二苯基乙酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-膦氧化物、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦氧化物、双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)、双[2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基]钛、六氟磷酸4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘鎓盐、和苯甲酰甲酸甲酯组成的群组中的至少一种。
此外，作为代表性实例，光聚合引发剂或热聚合引发剂可包括选自由过氧化苯甲酰(benzoyl peroxide)、过氧化乙酰(acetyl peroxide)、过氧化二月桂酰(dilaurylperoxide)、二叔丁基过氧化物(di-tert-butyl peroxide)、叔丁基过氧-2-乙基-己酸酯(t-butyl peroxy-2-ethyl-hexanoate)、异丙苯基过氧化氢(cumyl hydroperoxide)、过氧化氢(hydrogen peroxide)、2,2'-偶氮双(2-氰基丁烷)、2,2'-偶氮双甲基丁腈、2,2'-偶氮双异丁腈(AIBN；2,2'-azobis(iso-butyronitrile))、2,2'-偶氮双二甲基戊腈(AMVN；2,2'-azobisdimethyl-valeronitrile)组成的群组中的至少一种。
聚合引发剂在电池内于30℃至100℃被UV或热解离或者于室温(5℃至30℃)被光(light)解离而形成自由基，并通过自由基聚合而在具有烯属不饱和基团的单体之间形成交联，从而可形成聚合物电解质。
此外，聚合引发剂可以以基于100重量份的具有烯属不饱和基团的单体的0.1重量份至10重量份的量使用。在聚合引发剂以10重量份或更少的量被包括的情况下，由于可在聚合物电解质中控制聚合速率，因而可防止未反应的聚合引发剂残留且不利地影响电池性能的不利之处。此外，由于如果聚合引发剂以0.1重量份或更多的量被包括，则具有烯属不饱和基团的单体之间的聚合反应顺利地进行，因而可制备具有均匀厚度的聚合物电解质。
此外，为了增加具有烯属不饱和基团的单体的交联反应性(聚合反应效果)，根据本发明实施方式的用于聚合物电解质的组合物可进一步包括能够通过与干扰交联反应的氧气进行反应来抑制氧气生成的氧气抑制剂。
作为代表性实例，氧气抑制剂可包括亚磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯。
氧气抑制剂可以基于用于聚合物电解质的组合物的总重量的0.1重量％至10重量％的量被包括。在氧气抑制剂以以上含量比例被包括的情况下，由于氧气抑制剂可通过与干扰化合物之间交联的氧气进行反应来除去氧气组分，因而具有烯属不饱和基团的单体之间的交联反应可更有效地进行，并且可获得防止副反应的效果。
此外，根据本发明实施方式的二次电池可通过根据本领域中已知的常规溶液浇铸法形成聚合物电解质来制备。
具体而言，在本发明中，包括无支撑(free-standing)固体聚合物电解质的二次电池可通过用本发明的用于聚合物电解质的组合物直接涂布制得的负极、正极、和隔板的至少一个表面、然后干燥并固化所述用于聚合物电解质的组合物来制备。
此外，可将本发明的用于聚合物电解质的组合物流涂(浇铸)在诸如玻璃基板以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、特氟龙(Teflon)、或氟代乙烯丙烯(FEP)膜之类的载体基底上以形成涂层，然后干燥(除去有机溶剂)以制备成膜(film)的形式。在将制得的聚合物电解质膜与载体基底分离之后，通过将该分离的聚合物电解质膜布置在制得的负极、正极、和隔板的至少一个表面上可制备二次电池。
此外，在本发明的实施方式中，
提供一种锂二次电池，包括正极、负极、隔板、和形成在所述正极、所述负极、和所述隔板的至少一个表面上的聚合物电解质，
其中所述聚合物电解质包括本发明的聚合物电解质。
聚合物电解质可以是无支撑(free-standing)固体聚合物电解质。
考虑到离子电导率，膜形式的聚合物电解质的厚度可以在约0.5μm至约300μm的范围内。在聚合物电解质的厚度为0.5μm或更大的情况下，可确保机械强度，并且，在厚度为300μm或更小的情况下，由于作为离子传输者的质子(H+)可容易地穿透所述膜，因而防止了每个二次电池堆的体积增加，因此，可制备高性能的二次电池。
根据需要，本发明的锂二次电池可进一步包括隔板。
组成本发明的锂二次电池的正极和负极可通过常规方法来制备并使用。
首先，正极可通过在正极集电器上形成正极材料混合物层来制备。正极材料混合物层可通过用包括正极活性材料、粘合剂、导电剂和溶剂在内的正极浆料涂布正极集电器、然后干燥并辊制该涂布的正极集电器来形成。
正极集电器没有特别的限制，只要其具有高导电性且不会在电池中引发不利的化学变化即可，并且例如，可使用不锈钢、铝、镍、钛、烧制碳、或者用碳、镍、钛、银或类似物之一进行表面处理的铝或不锈钢。
正极活性材料是能够可逆地嵌入和脱嵌锂的化合物，其中，正极活性材料可具体地包括含有锂和诸如钴、锰、镍、或铝之类的至少一种金属的锂复合金属氧化物。具体而言，锂复合金属氧化物可包括：锂-锰类氧化物(例如，LiMnO2、LiMn2O4等)；锂-钴类氧化物(例如，LiCoO2等)；锂-镍类氧化物(例如，LiNiO2等)；锂-镍-锰类氧化物(例如，LiNi1-YMnYO2(其中，0<Y<1)、LiMn2-ZNiZO4(其中，0<Z<2)等)；锂-镍-钴类氧化物(例如，LiNi1-Y1CoY1O2(其中，0<Y1<1))；锂-锰-钴类氧化物(例如，LiCo1-Y2MnY2O2(其中，0<Y2<1)、LiMn2-Z1Coz1O4(其中，0<Z1<2)等)；锂-镍-锰-钴类氧化物(例如，Li(NipCoqMnr1)O2(其中，0<p<1，0<q<1，0<r1<1，且p+q+r1＝1)、或者Li(Nip1Coq1Mnr2)O4(其中，0<p1<2，0<q1<2，0<r2<2，且p1+q1+r2＝2)等)；或锂-镍-钴-过渡金属(M)氧化物(例如，Li(Nip2Coq2Mnr3MS2)O2(其中，M选自由铝(Al)、铁(Fe)、钒(V)、铬(Cr)、钛(Ti)、钽(Ta)、镁(Mg)和钼(Mo)组成的群组，且p2、q2、r3和s2是每种独立元素的原子份数，其中，0<p2<1，0<q2<1，0<r3<1，0<S2<1，且p2+q2+r3+S2＝1)等)，并且可包括它们中的任一种或者它们中的两种或更多种的组合物。
在这些材料中，就改善电池的容量特性和稳定性而言，锂复合金属氧化物可包括LiCoO2、LiMnO2、LiNiO2、锂镍锰钴氧化物(例如，Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2、Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2、Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2、或Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2)、或锂镍钴铝氧化物(例如，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2等)。
正极活性材料可以以基于正极浆料中的固含量的总重量的80重量％至99重量％的量被包括。
粘合剂是辅助活性材料和导电剂之间的粘合以及辅助与集电器之间的粘合的组分，其中粘合剂通常以基于正极活性材料浆料中的固含量的总重量的1重量％至30重量％的量进行添加。粘合剂的实例可以是聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、磺化的EPDM、苯乙烯-丁二烯橡胶、氟橡胶、各种共聚物、以及类似物。
导电剂通常以基于正极活性材料浆料中的固含量的总重量的1重量％至30重量％的量进行添加。
可没有特别限制地使用任何导电剂，只要其具有导电性且不会在电池中引发不利的化学变化即可，并且，例如，可使用以下导电材料，例如：诸如炭黑、乙炔黑(或Denka黑)、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑和热炭黑之类的碳粉；诸如具有高度生长的晶体结构的天然石墨、人工石墨、或石墨之类的石墨粉；诸如碳纤维或金属纤维之类的导电纤维；诸如氟化碳粉末、铝粉和镍粉之类的金属粉末；诸如氧化锌晶须和钛酸钾晶须之类的导电晶须；诸如钛氧化物之类的导电金属氧化物；或聚苯撑衍生物。
溶剂可包括诸如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP，N-methyl-2-pyrrolidone)之类的有机溶剂，并且可以以使得当包含正极活性材料以及选择性地包含粘合剂和导电剂时得到所需粘度的量进行使用。例如，可以以使得在包含正极活性材料以及选择性地包含粘合剂和导电剂的浆料中的固含量的浓度在50重量％至95重量％(例如，70重量％至90重量％)的范围内的量包含溶剂。
此外，负极可通过在负极集电器上形成负极材料混合物层来制备。负极材料混合物层可通过用包括负极活性材料、粘合剂、导电剂和溶剂在内的负极活性材料浆料涂布负极集电器、然后干燥并辊制该涂布的负极集电器来形成。
负极集电器通常具有3μm至500μm的厚度。负极集电器没有特别的限制，只要其具有高导电性且不会在电池中引发不利的化学变化即可，并且，例如，可使用铜、不锈钢、铝、镍、钛、烧制碳、用碳、镍、钛、银或类似物之一进行表面处理的铜或不锈钢、铝镉合金、或类似物。此外，与正极集电器类似，负极集电器可具有细微的表面粗糙度以改善与负极活性材料的粘合强度。负极集电器可以以诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体、无纺布体以及类似物之类的各种形状进行使用。
此外，负极活性材料可包括选自由锂金属、能够可逆地嵌入/脱嵌锂离子的碳材料、金属或锂与这些金属的合金、金属复合氧化物、可掺杂和未掺杂锂的材料、以及过渡金属氧化物组成的群组中的至少一种。
作为能够可逆地嵌入/脱嵌锂离子的碳材料，可不受特别限制地使用任何碳材料，只要其是在锂离子二次电池中通常使用的碳基负极活性材料即可，并且，作为典型实例，结晶碳、无定形碳、或其二者均可使用。结晶碳的实例可以是石墨，诸如不规则的、平面的、片状的(flaky)、球形的或纤维状的天然石墨或者人工石墨，而无定形碳的实例可以是软碳(soft carbon：低温烧结碳)或硬碳(hard carbon)、中间相沥青碳化物和烧制焦炭。
作为金属或锂与这些金属的合金，可使用选自由铜(Cu)、镍(Ni)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、硅(Si)、锑(Sb)、铅(Pb)、铟(In)、锌(Zn)、钡(Ba)、镭(Ra)、锗(Ge)、铝(Al)和锡(Sn)组成的群组中的金属，或锂与这些金属的合金。
可使用选自由PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4、Bi2O5、LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)、和SnxMe1-xMe'yOz(Me：锰(Mn)、铁(Fe)、Pb、或Ge；Me'：Al、硼(B)、磷(P)、Si、周期表的第I、II、III族元素、或卤素；0<x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)组成的群组中的一种作为金属复合氧化物。
可掺杂和未掺杂锂的材料可包括Si、SiOx(0<x<2)、Si-Y合金(其中Y是选自由碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、过渡金属、稀土元素、和它们的组合组成的群组中的元素，且Y不是Si)、Sn、SnO2和Sn-Y(其中Y是选自由碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、过渡金属、稀土元素、和它们的组合组成的群组中的元素，且Y不是Sn)，并且也可以使用SiO2与它们中的至少一种的混合物。元素Y可选自由Mg、Ca、Sr、Ba、镭(Ra)、钪(Sc)、钇(Y)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、
(Db)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、
(Sg)、锝(Tc)、铼(Re)、
(Bh)、Fe、Pb、钌(Ru)、锇(Os)、
(Hs)、铑(Rh)、铱(Ir)、钯(Pd)、铂(Pt)、Cu、银(Ag)、金(Au)、Zn、镉(Cd)、B、Al、镓(Ga)、Sn、铟(In)、Ge、磷(P)、砷(As)、Sb、铋(Bi)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、和它们的组合组成的群组。
过渡金属氧化物可包括含锂钛复合氧化物(LTO)、钒氧化物和锂钒氧化物。
负极活性材料可以以基于负极活性材料浆料中的固含量的总重量的80重量％至99重量％的量来包括。
粘合剂是辅助导电剂、活性材料和集电器之间的粘合的组分，其中粘合剂通常以基于负极活性材料浆料中的固含量的总重量的1重量％至30重量％的量进行添加。粘合剂的实例可以是聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)、磺化的EPDM、苯乙烯-丁二烯橡胶、氟橡胶和它们的各种共聚物。
导电剂是用于进一步改善负极活性材料的导电性的组分，其中导电剂可以以基于负极活性材料浆料中的固含量的总重量的1重量％至20重量％的量进行添加。可以不受特别限制地使用任何导电剂作为导电剂，只要其具有导电性且不在电池中引起不良的化学变化即可，并且例如，可使用以下导电材料，例如：诸如炭黑、乙炔黑(或Denka黑)、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑和热炭黑之类的碳粉；诸如具有高度生长的晶体结构的天然石墨、人工石墨、或石墨之类的石墨粉；诸如碳纤维或金属纤维之类的导电纤维；诸如氟化碳粉末、铝粉和镍粉之类的金属粉末；诸如氧化锌晶须和钛酸钾晶须之类的导电晶须；诸如钛氧化物之类的导电金属氧化物；或聚苯撑衍生物。
溶剂可包括水或者诸如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和醇之类的有机溶剂，并可以以使得当包括负极活性材料以及选择性地包括粘合剂和导电剂时获得期望的粘度的量进行使用。例如，可以以使得包括负极活性材料以及选择性地包括粘合剂和导电剂在内的浆料中的固含量的浓度在50重量％至95重量％(例如，70重量％至90重量％)的范围内的量包括溶剂。
此外，隔板起到阻挡两个电极之间的内部短路和浸渍电解质的作用，其中，在将聚合物树脂、填料和溶剂进行混合以制备隔板组合物之后，将该隔板组合物直接涂布在电极上并进行干燥以形成隔膜，或者，在将该隔板组合物浇铸在载体上并进行干燥后，隔板可通过将从所述载体剥离的隔膜层压在电极上来制备。
典型使用的多孔聚合物膜，例如从诸如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物之类的聚烯烃基聚合物制成的多孔聚合物膜，可被单独使用作为隔板或由它们形成的叠层作为隔板。此外，可使用典型的多孔无纺布，例如，由高熔点玻璃纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维形成的无纺布，但本发明并不限于此。
在这种情况下，多孔隔板通常可具有0.01μm至50μm的孔径和5％至95％的孔隙率。此外，多孔隔板通常可具有5μm至300μm的厚度。
本发明的锂二次电池的形状没有特别限制，但锂二次电池可以以诸如圆柱型、棱柱型、袋型(pouch)、或硬币型(coin)之类的各种形式使用。根据本发明实施方式的锂二次电池可以是袋型二次电池。
下文中，将根据实施例更详细地描述本发明。然而，本发明可以多种不同的形式实施，且不应被解读为受限于本文公开的实施方式。此外，提供这些实例实施方式以使得该描述全面且完整，并将本发明的范围完整地传递给本领域技术人员。
实施例
实施例1.
(电极制备)
通过将94重量份作为正极活性材料的4.2V类LiCoO2化合物、4重量份作为导电剂的炭黑、和2重量份作为粘合剂组分的聚偏二氟乙烯(PVDF)加入至作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，来制备具有90重量％的固含量的正极活性材料浆料。
将20μm厚铝(Al)薄膜的表面用该正极活性材料浆料涂布至10μm厚度，然后进行干燥，以制备正极板。
将铜(Cu)薄膜用锂金属涂布，然后进行辊制，以制备20μm厚的负极板。
(聚合物电解质制备)
将100g含有由式1a表示的重复单元的第一聚合物(重均分子量(Mw)＝50,000g/mol，n1＝490)、10g醋酸乙烯酯(VAc)、和0.1g UV聚合引发剂(2-羟基-2-甲基苯丙酮)加入至1.9kg在其中溶解有1M锂盐的NMP，并进行混合，以制备用于聚合物电解质的组合物。
在正极板的至少一个表面用所述用于聚合物电解质的组合物涂布并干燥之后，执行UV固化，以制备具有50μm厚度的固体聚合物电解质膜(参见下表1)。
(二次电池制备)
通过将聚烯烃基隔板(厚度：20μm)布置在制得的负极和包括聚合物电解质的正极之间来制备电极组件，将该电极组件容纳在袋型电池壳体中，并将液体电解质溶液(其中，在以5:5的体积比混合的EC和DEC的溶剂中包括1M LiPF6)注入其中，以制备4.2V类袋型二次电池(全电池，full cell)。
实施例2.
以与实施例1中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)而非醋酸乙烯酯(参见下表1)。
实施例3.
以与实施例1中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间使用20g醋酸乙烯酯(参见下表1)。
实施例4.
以与实施例1中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间使用含有由式1b表示的重复单元的第一聚合物(重均分子量(Mw)＝100,000g/mol，n2＝1,000)作为所述第一聚合物(参见下表1)。
实施例5.
以与实施例4中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间使用20g苯乙烯而非醋酸乙烯酯(参见下表1)。
实施例6.
以与实施例1中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间使用含有由式1c表示的重复单元的第一聚合物(重均分子量(Mw)＝5,000g/mol，n3＝50)作为所述第一聚合物并使用30g醋酸乙烯酯(参见下表1)。
实施例7.
以与实施例1中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间加入亚磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯作为氧气抑制剂(参见下表1)。
实施例8.
以与实施例7中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间使用醋酸乙烯酯寡聚物(重均分子量(Mw)＝250g/mol)而非醋酸乙烯酯单体(参见下表1)。
比较例1.
以与实施例1中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间不包括醋酸乙烯酯(VAc)(参见下表1)。
比较例2.
以与实施例1中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间不包括第一聚合物(参见下表1)。
比较例3.
以与实施例1中相同的方式制备聚合物电解质膜和包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池，区别之处在于，在制备聚合物电解质期间包括线性聚环氧乙烷(重均分子量(Mw)＝100,000g/mol，Aldrich Co.)而非第一聚合物(参见下表1)。
比较例4.
将100g含有由式1a表示的重复单元的第一聚合物(重均分子量(Mw)＝50,000g/mol，n1＝490)和10g作为第二聚合物的聚乙二醇(重均分子量(Mw)＝50,000g/mol，AldrichCo.)加入至1.9kg在其中溶解有1M锂盐的NMP，并进行混合，以制备用于聚合物电解质的组合物。
随后，以与比较例1中相同的方式制备使用该用于聚合物电解质的组合物的聚合物电解质膜以及包括该聚合物电解质膜的袋型二次电池。
[表1]
试验例
试验例1.电化学稳定性测试
使用线性扫描伏安法(linear sweep voltammetry,LSV)测量实施例1至8中制备的二次电池以及比较例1至4中制备的二次电池的电化学(氧化)稳定性。使用恒定电位仪(EG&G，270A型)作为测量装置，并且测量温度为60℃。其结果示出于下表2中。
[表2]
| 氧化稳定性(V)@60℃ | |
| 实施例1 | 5.1V |
| 实施例2 | 5.2V |
| 实施例3 | 8V或更高 |
| 实施例4 | 5.5V |
| 实施例5 | 6V或更高 |
| 实施例6 | 6V或更高 |
| 实施例7 | 5.3V |
| 实施例8 | 6V或更高 |
| 比较例1 | 4.8V |
| 比较例2 | 4.6V |
| 比较例3 | 4.1V |
| 比较例4 | 4.4V |
如表2所示，由于本发明实施例1至8中制备的二次电池具有约5.1V或更高的氧化起始电压，因而确认了实施例1至8中制备的二次电池表现出优异的电化学(氧化)稳定性。
相比之下，对于比较例1至4的二次电池，可以理解的是，氧化起始电压低于约5.0V，这低于实施例1至8的二次电池的氧化起始电压。
根据这些结果，可以确认的是，与比较例1至4的二次电池的氧化稳定性相比，实施例1至8的包括本发明的聚合物电解质的二次电池的氧化稳定性得到改善。
试验例2.抗张强度(tensile strength)测量
通过使用实施例1至8的用于聚合物电解质的组合物和比较例1、3和4的用于聚合物电解质的组合物来制备试样，然后测量这些试样的抗张强度。
这些试样全部根据ASTM标准D638(V型试样)进行制备，并利用Lloyd LR-10K在25℃和约30％的相对湿度下以每分钟5mm的速率测量抗张强度。其结果示出于下表3中。
[表3]
| 抗张强度(MPa) | |
| 实施例1 | 8.7 |
| 实施例2 | 6.6 |
| 实施例3 | 12.4 |
| 实施例4 | 9.1 |
| 实施例5 | 15.4 |
| 实施例6 | 18.0 |
| 实施例7 | 9.2 |
| 实施例8 | 16.5 |
| 比较例1 | 4.2 |
| 比较例3 | 5.2 |
| 比较例4 | 3.8 |
参照表3，可以确认的是，比较例1、3和4中制备的聚合物电解质的抗张强度至多为5.2MPa或更小，但实施例1至8中制备的聚合物电解质的抗张强度全部为6.6MPa或更大。此外，在如实施例8的使用寡聚物作为用于形成第二聚合物的具有烯属不饱和基团的化合物的情况下，可以理解的是，其抗张强度比使用单体的实施例7中制备的聚合物电解质的抗张强度更为改善。
因此，可以理解的是，根据本发明实施例1至8制备的聚合物电解质的机械强度得到改善。
试验例3.离子电导率测量
使用溅镀(sputter)法在实施例1至8中制备的聚合物电解质膜上以及比较例1至3中制备的聚合物电解质膜上涂布直径为1mm的圆形金(Au)电极，然后通过使用交流阻抗法测量根据温度变化的离子电导率。使用VMP3测量仪和4294A在0.1Hz至100MHz的频率范围内测量离子电导率。测量结果示出于下表4中。
[表4]
| 温度(℃) | 离子电导率(S/cm) | |
| 实施例1 | 25 | 1.5×10<sup>-4</sup> |
| 实施例2 | 25 | 1.2×10<sup>-4</sup> |
| 实施例3 | 25 | 9.1×10<sup>-5</sup> |
| 实施例4 | 25 | 8.5×10<sup>-5</sup> |
| 实施例5 | 25 | 4.6×10<sup>-5</sup> |
| 实施例6 | 25 | 3.8×10<sup>-5</sup> |
| 实施例7 | 25 | 2.2×10<sup>-4</sup> |
| 实施例8 | 25 | 2.0×10<sup>-4</sup> |
| 比较例1 | 25 | 1.5×10<sup>-4</sup> |
| 比较例2 | 25 | 1.6×10<sup>-5</sup> |
| 比较例3 | 25 | 2.8×10<sup>-5</sup> |
参照表4，可以理解的是，与比较例2和3的聚合物电解质的离子电导率相比，实施例1、7和8中制备的聚合物电解质的离子电导率得到改善。
对于比较例1的聚合物电解质，可以理解的是，由于它包括仅由第一聚合物构成的聚合物网络，因而离子电导率在某种程度上高于实施例2至6中制备的聚合物电解质的离子电导率。
然而，如上所述，由于比较例1的聚合物电解质包括仅由第一聚合物构成的聚合物网络，因而可以理解的是，与实施例2至6中制备的聚合物电解质的电化学稳定性和抗张强度相比，电化学稳定性和抗张强度下降。
以上描述仅为用于实现根据本发明的聚合物电解质、该聚合物电解质的制备方法、以及包括该聚合物电解质的二次电池的示例性实施方式，从而本发明不限于此。本发明的真实范围应当限定至以下程度：本领域技术人员在不脱离如随附的权利要求书所限定的本发明范围的情况下能对其作出各种改进和变化。
Claims (14)
1.一种用于二次电池的固体聚合物电解质，其为将包括第一聚合物、具有至少一个烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物、聚合引发剂、锂盐和有机溶剂的组合物进行固化而得到的，
其中所述第一聚合物包括选自由式1a至式1c表示的重复单元组成的群组中的至少一种重复单元；
所述具有至少一个烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物在进行交联以形成第二聚合物的同时与所述第一聚合物形成半互穿聚合物网络(semi-IPN(interpenetrating polymer network))结构；
[式1a]
其中，在式1a中，
n1是10至10,000的整数，
[式1b]
其中，在式1b中，
n2是10至10,000的整数，以及
[式1c]
其中，在式1c中，
n3是10至10,000的整数。
2.如权利要求1所述的用于二次电池的固体聚合物电解质，其中所述具有烯属不饱和基团的单体包括选自由乙烯、丙烯、苯乙烯、对苯撑乙烯撑、噻吩撑乙烯撑、氯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯组成的群组中的至少一种。
3.如权利要求1所述的用于二次电池的固体聚合物电解质，其中所述第二聚合物以基于100重量份的所述第一聚合物的1重量份至100重量份的量被包括。
4.如权利要求1所述的用于二次电池的固体聚合物电解质，其中所述锂盐以0.5M至5M的浓度被包括在所述用于二次电池的固体聚合物电解质中。
5.如权利要求1所述的用于二次电池的固体聚合物电解质，其中所述固体聚合物电解质是无支撑(free-standing)固体聚合物电解质。
6.一种用于固体聚合物电解质的组合物，所述组合物包括：
包括选自由式1a至式1c表示的重复单元组成的群组中的至少一种重复单元的第一聚合物；
具有至少一个烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物；
聚合引发剂；
锂盐；和
有机溶剂；
[式1a]
其中，在式1a中，
n1是10至10,000的整数，
[式1b]
其中，在式1b中，
n2是10至10,000的整数，以及
[式1c]
其中，在式1c中，
n3是10至10,000的整数。
7.如权利要求6所述的用于固体聚合物电解质的组合物，其中所述具有烯属不饱和基团的单体包括选自由乙烯、丙烯、苯乙烯、对苯撑乙烯撑、噻吩撑乙烯撑、氯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯组成的群组中的至少一种。
8.如权利要求6所述的用于固体聚合物电解质的组合物，所述第一聚合物以基于包括所述第一聚合物、所述具有烯属不饱和基团的单体和所述聚合引发剂在内的反应物的总重量的50重量％至95重量％的量被包括在所述用于固体聚合物电解质的组合物中。
9.如权利要求6所述的用于固体聚合物电解质的组合物，其中所述具有烯属不饱和基团的单体或者所述单体的寡聚物以基于100重量份的所述第一聚合物的1重量份至100重量份的量被包括。
10.如权利要求6所述的用于固体聚合物电解质的组合物，还包括氧气抑制剂。
11.如权利要求10所述的用于固体聚合物电解质的组合物，其中所述氧气抑制剂以基于所述用于固体聚合物电解质的组合物的总重量的0.1重量％至10重量％的量被包括。
12.一种制备二次电池的方法，所述方法包括：
将权利要求6所述的用于固体聚合物电解质的组合物涂布在负极、正极、和隔板的至少一个表面上；以及
通过干燥并固化所涂布的用于固体聚合物电解质的组合物来形成固体聚合物电解质。
13.一种制备二次电池的方法，所述方法包括：
将权利要求6所述的用于固体聚合物电解质的组合物涂布在基底上；
通过干燥并固化所述用于固体聚合物电解质的组合物并从所述基底分离来形成无支撑固体聚合物电解质；以及
将所述分离的无支撑固体聚合物电解质布置在负极、正极、和隔板的至少一个表面上。
14.一种锂二次电池，包括：
正极；
负极；和
形成在所述正极和所述负极的至少一个表面上的固体聚合物电解质，
其中所述固体聚合物电解质包括权利要求1所述的固体聚合物电解质。
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| US11855258B2 (en) * | 2020-06-08 | 2023-12-26 | Cmc Materials, Inc. | Secondary battery cell with solid polymer electrolyte |
| US11637317B2 (en) * | 2020-06-08 | 2023-04-25 | Cmc Materials, Inc. | Solid polymer electrolyte compositions and methods of preparing same |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101015081A (zh) * | 2004-09-09 | 2007-08-08 | 旭化成化学株式会社 | 固体高分子电解质膜及其制造方法 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6548590B1 (en) * | 2000-03-22 | 2003-04-15 | Integument Technologies, Inc. | Polymer and inorganic-organic hybrid composites and methods for making and using same |
| JP2000082330A (ja) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Sony Corp | 電解質用組成物ならびに電解質およびその製造方法およびそれを用いた電池 |
| US6413676B1 (en) * | 1999-06-28 | 2002-07-02 | Lithium Power Technologies, Inc. | Lithium ion polymer electrolytes |
| US6645675B1 (en) * | 1999-09-02 | 2003-11-11 | Lithium Power Technologies, Inc. | Solid polymer electrolytes |
| CA2417748A1 (en) * | 2000-08-04 | 2002-02-14 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Polymer electrolyte composition |
| JP2004146346A (ja) * | 2002-08-28 | 2004-05-20 | Nisshinbo Ind Inc | 非水電解質および非水電解質二次電池 |
| US20040224233A1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-11-11 | Show -An Chen | Method for preparation of chemically crosslinked polyacrylonitrile polymer electrolyte as separator for secondary battery |
| JP2005044704A (ja) | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Hitachi Ltd | 固体電解質 |
| KR100542213B1 (ko) * | 2003-10-31 | 2006-01-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 금속 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 금속 전지 |
| CN100572429C (zh) * | 2007-08-08 | 2009-12-23 | 江苏科技大学 | 一种半互穿网络凝胶聚合物电解质薄膜的制备方法 |
| JP6045162B2 (ja) * | 2011-03-25 | 2016-12-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 二次電池の作製方法 |
| KR101292835B1 (ko) * | 2011-04-26 | 2013-08-05 | 한국화학연구원 | 시클로트리포스파젠계 가교제 및 이를 함유하는 고분자 전해질 조성물 |
| RU2012145527A (ru) * | 2011-10-28 | 2014-04-27 | Энердел, Инк. | Добавки для улучшения работы анодов из неупорядоченного углерода |
| CN102522589A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-06-27 | 浙江大东南集团有限公司 | 一种新型具有互穿网络结构凝胶聚合物电解质及其制备方法和应用 |
| KR101351846B1 (ko) * | 2012-10-10 | 2014-01-16 | 한국화학연구원 | 올리고에틸렌글라이콜을 곁사슬로 갖는 폴리카보네이트계 가소제를 함유하는 ｓｅｍｉ―ＩＰＮ 타입의 고체 고분자 전해질 조성물 |
| KR101765826B1 (ko) * | 2013-07-08 | 2017-08-23 | 애경화학 주식회사 | 리튬 이차 전지용 바인더 조성물, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| KR101527560B1 (ko) * | 2013-11-14 | 2015-06-10 | 주식회사 포스코 | 리튬 이차 전지용 고분자 전해질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| CN105098233B (zh) * | 2014-05-22 | 2017-10-24 | 上海交通大学 | 半互穿网络聚合物凝胶电解质膜的制备方法 |
| EP3203566B1 (en) * | 2014-10-02 | 2018-08-22 | LG Chem, Ltd. | Gel polymer electrolyte and lithium secondary battery containing same |
| KR102592691B1 (ko) * | 2015-04-03 | 2023-10-24 | 삼성전자주식회사 | 리튬이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬이차전지 |
| WO2016207296A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | Freie Universität Berlin | Nanogel compound |
| KR102006717B1 (ko) * | 2015-10-30 | 2019-08-02 | 주식회사 엘지화학 | 질산리튬을 포함하는 고분자 전해질 및 이를 포함하는 전고체 전지 |
| KR102024889B1 (ko) * | 2015-10-30 | 2019-09-24 | 주식회사 엘지화학 | 반 상호침투 고분자 네트워크 구조의 고분자 전해질 및 이를 포함하는 전고체 전지 |
| KR102273774B1 (ko) * | 2016-07-28 | 2021-07-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬이차전지용 바인더 조성물, 이를 포함하는 리튬이차전지용 전극 및 리튬이차전지 |
| US11183690B2 (en) * | 2016-12-23 | 2021-11-23 | Sion Power Corporation | Protective layers comprising metals for electrochemical cells |
| US10985373B2 (en) * | 2017-02-27 | 2021-04-20 | Global Graphene Group, Inc. | Lithium battery cathode and method of manufacturing |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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