KR20130116022A - Na based secondary battery - Google Patents

Na based secondary battery Download PDF

Info

Publication number
KR20130116022A
KR20130116022A KR1020130039159A KR20130039159A KR20130116022A KR 20130116022 A KR20130116022 A KR 20130116022A KR 1020130039159 A KR1020130039159 A KR 1020130039159A KR 20130039159 A KR20130039159 A KR 20130039159A KR 20130116022 A KR20130116022 A KR 20130116022A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
phenol
sodium
group
bis
Prior art date
Application number
KR1020130039159A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102061731B1 (en
Inventor
김정수
김영솔
채제현
고원상
Original Assignee
에스케이이노베이션 주식회사
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 에스케이이노베이션 주식회사 filed Critical 에스케이이노베이션 주식회사
Priority to PCT/KR2013/003003 priority Critical patent/WO2013154349A1/en
Publication of KR20130116022A publication Critical patent/KR20130116022A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102061731B1 publication Critical patent/KR102061731B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

PURPOSE: A sodium secondary battery is provided to have a very excellent and stable rechargeable cycle characteristic, to prevent the battery characteristic deterioration due to repetitive charge and discharge, and to hardly occur the characteristic deterioration in the rechargeable cycle more than 500 times. CONSTITUTION: A sodium secondary battery comprises an anode (400) containing sodium; a catholyte (220) containing a sodium salt and a medium defined by Chemical formula 1: Y-A-(Y)n; a cathode (210) contacting with the catholyte; and a solid electrolyte (300) having the sodium ion conductivity, equipped between the anode and the catholyte. The medium includes polyhydric alcohol or hydroxyl acid. The catholyte contains 5-70 weight% of a sodium salt. The driving temperature of the sodium secondary battery is 100-200deg.C.

Description

나트륨 이차전지{Na based Secondary Battery}[0002] Na based secondary batteries [0003]

본 발명은 나트륨 이차전지에 관한 것으로, 극히 안정적인 충방전 싸이클 특성을 갖는 나트륨 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a sodium secondary battery, and more particularly, to a sodium secondary battery having extremely stable charge / discharge cycle characteristics.

신재생에너지의 이용이 급격히 증가되면서, 배터리를 이용한 에너지 저장 장치에 대한 필요성이 급격히 증가하고 있다. 이러한 배터리중에는 납 전지, 니켈/수소 전지, 바나듐 레독스 플로우 전지 및 리튬 전지가 이용될 수 있다. 그러나 납 전지, 니켈/수소 전지는 에너지 밀도가 매우 작아서 동일한 용량의 에너지를 저장하려면 많은 공간을 필요로 하는 문제점이 있다.With the rapid increase in the use of renewable energy, the need for battery-powered energy storage devices is increasing rapidly. Among these batteries, a lead battery, a nickel / hydrogen battery, a vanadium redox flow battery and a lithium battery may be used. However, the lead and nickel / hydrogen batteries have a very low energy density, which requires a lot of space to store the same amount of energy.

또한 바나듐 레독스 플로우 전지는 이온교환막을 통해 바나듐 이온이 투과되는 현상으로 인해 에너지 효율이 저감되고 또한 전기화학적 안정성이 떨어지는 단점을 갖고 있다.In addition, the vanadium redox flow cell has the drawback that the energy efficiency is reduced and the electrochemical stability is lowered due to the phenomenon that the vanadium ion is permeated through the ion exchange membrane.

에너지 밀도 및 출력 특성이 매우 우수한 리튬 전지의 경우에는 기술적으로 매우 유리하나, 리튬 재료의 자원적 희소성으로 인해 대규모 전력저장용 이차전지로 사용하기에는 경제성이 부족한 문제점을 가지고 있다. Lithium batteries having excellent energy density and output characteristics are technically very advantageous. However, due to the scarcity of resources of lithium materials, they are not economically feasible to be used as a large-scale power storage secondary battery.

이러한 문제점을 해결하고자 자원적으로 지구상에 풍부한 소듐을 이차 전지의 재료로 이용하고자 하는 많은 시도가 있었다. 대한민국 공개특허 1996??0002926과 같이, 소듐 이온에 대한 선택적 전도성을 지닌 베타 알루미나를 이용하고, 음극에는 소듐을 양극에는 황을 담지한 형태의 소듐 유황 전지는 현재 대규모 전력 저장 장치로서 사용되고 있다. In order to solve these problems, there have been many attempts to utilize the abundant sodium on the earth as a resource of the secondary battery. As disclosed in Korean Patent Publication No. 1996-0002926, a sodium-sulfur battery in which beta-alumina having selective conductivity for sodium ion is used and sodium is used for a cathode and sulfur is used for an anode is currently used as a large-scale power storage device.

그러나, 소듐-유황 전지 혹은 소듐-염화니켈 전지와 같은 기존의 소듐 기반의 이차 전지는 전도도 및 전지 구성물의 녹는 점을 고려하여, 소듐-염화니켈 전지와 같은 경우에는 최소 250℃ 이상에서 작동해야 하고, 소듐-유황 전지의 경우에는 최소 300℃ 이상의 고온에서 운전되고 있다. 이로 인하여, 종래의 소듐 기반 전지는 온도 유지, 기밀성 유지, 안전성 측면, 제작상 혹은 운영상 경제성 측면에서 불리할 뿐만 아니라, 운전이 지속되어 충방전이 반복됨에 따라, 전지 급속히 열화되는 문제점이 있다.However, existing sodium-based secondary batteries, such as sodium-sulfur batteries or sodium-nickel chloride batteries, must operate at least 250 ° C in the case of sodium-nickel chloride batteries, taking into account the melting point of the conductivity and the battery composition , And the sodium-sulfur battery is operated at a high temperature of at least 300 ° C. Therefore, the conventional sodium-based battery is not only disadvantageous in terms of temperature maintenance, airtightness, safety, manufacturing or operating economics, but also has a problem that the battery rapidly deteriorates due to repeated operation of charging and discharging.

대한민국 공개특허 1996-0002926Korean Patent Publication No. 1996-0002926

본 발명의 목적은 충방전 특성이 현저하게 향상된 나트륨 이차전지를 제공하는 것이며, 상세하게, 100 내지 200℃의 운전 온도에서 이차 전지의 충전 방전이 반복 수행되어도, 전지 특성 열화를 방지할 수 있는 나트륨 이차전지를 제공하는 것이다.
Disclosure of the Invention The object of the present invention is to provide a sodium secondary battery with remarkably improved charging / discharging characteristics, and more particularly, to a sodium secondary battery capable of preventing degradation of battery characteristics even when charging / discharging of a secondary battery is repeatedly performed at an operating temperature of 100 to 200 ° C Thereby providing a secondary battery.

본 발명에 따른 나트륨 이차전지는 나트륨을 함유하는 음극; 나트륨 염 및 하기 화학식 1에 의해 정의되는 매질을 함유하는 양극액; 양극액과 접하는 양극; 및 음극과 양극액 사이에 구비되는 나트륨 이온 전도성을 갖는 고체전해질;을 포함한다.The sodium secondary battery according to the present invention comprises: an anode containing sodium; An anolyte containing a sodium salt and a medium defined by the following formula (1); A positive electrode in contact with the anolyte; And a solid electrolyte having sodium ion conductivity provided between the cathode and the anolyte.

(화학식 1)(Formula 1)

Y-A-(Y)nY-A- (Y) n

화학식 1에서 각각의 Y는 동일하거나 상이할 수 있고, 각각의 Y는 독립적으로 -OH, -C(O)OH, -C(OR1)OH, -OC(R1)OH, -NHR1, -NHC(O)R1, -NHC=NR1, -NR1C=NH, -NR1C(NR1 2)=NH, -NHC(NR1 2)=NR1, -NHC(O)OR1, -NHC(O)NR1 2, -C(O)NHR1, -C(S)NHR1, -OC(O)NHR1, -OC(S)NHR1, -SH, -C(O)SH, -B(OR1)OH, -P(O)a(R1)b(OR1)c(O)dH, -OP(O)a(R1)b(OR1)c(O)dH, -N(R1)OH, -ON(R1)H, =NOH, =NN(R1)H로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것이며, 여기서, R1는 각각의 경우 독립적으로 -H이거나, C1-20 지방족, C1-20 헤테로지방족, 3원 내지 12원 헤테로사이클릭 및 6원 내지 12원 아릴로 이루어진 그룹으로부터 선택된 치환 또는 비치환된 라디칼이고, a 및 b는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, c는 0, 1 또는 2이고, d는 0 또는 1이고, a, b 및 c의 합은 1 또는 2이며, Y 중의 어느 것에 결합된 산성 수소 원자는 금속 원자 또는 유기 양이온에 의해 대체될 수 있으며, -A-는 공유결합 또는 다가 잔기이고, n은 1 내지 10의 정수이다. Each Y may be the same or different and each Y is independently selected from the group consisting of -OH, -C (O) OH, -C (OR 1 ) OH, -OC (R 1 ) OH, -NHR 1 , -NHC (O) R 1, -NHC = NR 1, -NR 1 C = NH, -NR 1 C (NR 1 2) = NH, -NHC (NR 1 2) = NR 1, -NHC (O) OR 1, -NHC (O) NR 1 2, -C (O) NHR 1, -C (S) NHR 1, -OC (O) NHR 1, -OC (S) NHR 1, -SH, -C (O ) SH, -B (OR 1) OH, -P (O) a (R 1) b (OR 1) c (O) d H, -OP (O) a (R 1) b (OR 1) c ( O) d H, -N (R 1 ) OH, -ON (R 1 ) H, = NOH, = NN (R 1 ) H, wherein R 1 is independently at each occurrence -H Or a substituted or unsubstituted radical selected from the group consisting of a C1-20 aliphatic, a C1-20 heteroaliphatic, a 3- to 12-membered heterocyclic and a 6-to 12-membered aryl, and a and b are each independently 0 or 1, c is 0, 1 or 2, d is 0 or 1, the sum of a, b and c is 1 or 2, and the acidic hydrogen atom bonded to any of Y is a metal atom or a Can be replaced by a cation, and, -A- is a covalent bond or a multivalent moiety, n is an integer from 1 to 10.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 화학식 1에서 각각의 Y는 독립적으로 -OH 및 -C(O)OH로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.In the sodium secondary battery according to one embodiment of the present invention, each Y in Chemical Formula 1 may be independently selected from the group consisting of -OH and -C (O) OH.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 화학식 1에서 -A-는 C2-30 지방족, C2-30 헤테로지방족, 6원 내지 12원 아릴, 3원 내지 12원 헤테로사이클릭, 5원 내지 12원 헤테로아릴, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리카보네이트, 폴리옥시메틸렌 및 이들 중의 둘 이상의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 치환 또는 비치환된 라디칼일 수 있다.In the sodium secondary battery according to one embodiment of the present invention, -A- in formula (1) is a C2-30 aliphatic, C2-30 heteroaliphatic, 6 to 12 membered aryl, 3 to 12 membered heterocyclic, To 12-membered heteroaryl, polyolefin, polyester, polyether, polycarbonate, polyoxymethylene, and mixtures of two or more thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 화학식 1에서 n이 1 내지 4일 수 있다.In the sodium secondary battery according to one embodiment of the present invention, n may be 1 to 4 in Formula (1).

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질은 다가 알코올 또는 하이드록시산을 포함할 수 있다.In a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the medium may include a polyhydric alcohol or a hydroxy acid.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질은 1,2-에탄디올, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸프로판-1,3-디올, 2-부틸-2-에틸프로판-1,3-디올, 1,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 1,12-도데칸디올, 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-디올, 1,3-사이클로펜탄디올, 1,2-사이클로헥산디올, 1,3-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산디올, 1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,3-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디에탄올, 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜로 이루어진 그룹에서 하나 또는 둘 이상 선택된 물질을 포함할 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the medium may include 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, , 4-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,2-dimethylpropane-1,3-diol, 2-butyl- -Hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, 2,2,4,4-tetramethylcyclobutane-1,3-diol, 1,3-cyclo 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanediol, A group composed of hexane dimethanol, 1,4-cyclohexane diethanol, glycerol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol and polypropylene glycol One or And may include two or more selected materials.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질은 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[사이클로헥산올], 2,2'-메틸렌비스[페놀], 4,4'-메틸렌비스[페놀], 4,4'-(페닐메틸렌)비스[페놀], 4,4'-(디페닐메틸렌)비스[페놀], 4,4'-(1,2-에탄디일)비스[페놀], 4,4'-(1,2-사이클로헥산디일)비스[페놀], 4,4'-(1,3-사이클로헥산디일)비스[페놀], 4,4'-(1,4-사이클로헥산디일)비스[페놀], 4,4'-에틸리덴비스[페놀], 4,4'-(1-페닐에틸리덴)비스[페놀], 4,4'-프로필리덴비스[페놀], 4,4'-사이클로헥실리덴비스[페놀], 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[페놀], 4,4'-(1-메틸프로필리덴)비스[페놀], 4,4'-(1-에틸프로필리덴)비스[페놀], 4,4'-사이클로헥실리덴비스[페놀], 4,4'-(2,4,8,10-테트라옥사스피로[5. 5]운데칸-3,9-디일디-2,1-에탄디일)비스[페놀], 1,2-벤젠디메탄올, 1,3-벤젠디메탄올, 1,4-벤젠디메탄올, 4,4'- [1,3-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스[페놀], 4,4'-[1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스[페놀], 페놀프탈레인, 4,4'-(1-메틸리덴)비스[2-메틸페놀], 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[2-(1-메틸에틸)페놀] 및 2,2'-메틸렌비스 [4-메틸-6-(1-메틸에틸)페놀]로 이루어진 그룹에서 하나 또는 둘 이상 선택된 물질을 포함할 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the medium is at least one selected from the group consisting of 4,4 '- (1-methylethylidene) bis [cyclohexanol], 2,2'-methylenebis [phenol] (Methylenebisphenol), 4,4 '- (phenylmethylene) bis [phenol], 4,4' - (diphenylmethylene) bis [phenol] Bis [phenol], 4,4 '- (1,2-cyclohexanediyl) bis [phenol], 4,4' , 4-cyclohexanediyl) bis [phenol], 4,4'-ethylidenebis [phenol], 4,4'- (1-phenylethylidene) bis [phenol], 4,4'- Phenol], 4,4'- (1-methylpropylidene) bis [phenol], 4,4'-cyclohexylidenebis [phenol] Phenol], 4,4'- (1-ethylpropylidene) bis [phenol], 4,4'-cyclohexylidenebis [phenol], 4,4 '- (2,4,8,10-tetraoxa 1,3-benzenedimethanol, 1,4-benzenedimethanol, 1,2-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 1,4-benzenedimethanol, Methanol, 4,4'- [1,3-phenyl Bis [phenol], phenolphthalein, 4,4 '- [1,4-phenylenebis (1-methylethylidene)] bis (1-methylethyl) phenol] and 2,2'-methylenebis [4-methyl (1-methylethylidene) -6- (1-methylethyl) phenol].

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질은 글리콜산, DL-락트산, D-락트산, L-락트산, 시트르산, 만델산 3-하이드록시프로피온산, DL-3-하이드록시부티르산, D-3-하이드록시부티르산, L-3-하이드록시부티르산, DL-3-하이드록시 발레르산, D-3-하이드록시 발레르산, L-3-하이드록시발레르산, 살리실산, 살리실산의 유도체, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말레산, 석신산, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산 및 아젤라산으로 이루어진 그룹에서 하나 또는 둘 이산 선택된 물질을 포함할 수 있다.In a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the medium is selected from the group consisting of glycolic acid, DL-lactic acid, D-lactic acid, L-lactic acid, citric acid, mandelic acid 3-hydroxypropionic acid, DL- 3-hydroxybutyric acid, L-3-hydroxybutyric acid, DL-3-hydroxyvaleric acid, D-3-hydroxyvaleric acid, L-3-hydroxyvaleric acid, salicylic acid, derivatives of salicylic acid, One or two disaccharide selected from the group consisting of isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid and azelaic acid.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 나트륨 염은 하기 화학식 2에 의해 정의되는 나트륨염을 포함할 수 있다. In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the sodium salt may include a sodium salt defined by the following general formula (2).

(화학식 2)(2)

Figure pat00001
Figure pat00001

화학식 2에서, R은 수소; 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C1 내지 C7의 알킬기;이다. In Formula 2, R is hydrogen; Or a straight chain or branched chain C1 to C7 alkyl group.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 음극은 금속 나트륨을 포함할 수 있으며, 양극은 수산화니켈을 포함할 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the cathode may include metal sodium, and the anode may include nickel hydroxide.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 양극액은 5중량% 내지 70중량%의 나트륨염을 함유할 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the anolyte may contain 5 wt% to 70 wt% of sodium salt.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 나트륨 이차전지의 운전온도는 100 내지 200℃일 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the operating temperature of the sodium secondary battery may be 100 to 200 ° C.

본 발명에 따른 나트륨 이차전지는 극히 우수하고 안정적인 충방전 싸이클 특성을 갖는 장점이 있으며, 반복되는 충방전에 의한 전지 특성 열화가 방지되는 장점이 있으며, 500회 이상의 충방전 싸이클 시에도 특성의 열화가 거의 발생하지 않는 장점이 있다.
The sodium secondary battery according to the present invention is advantageous in that it has extremely excellent and stable charge and discharge cycle characteristics and is advantageous in that degradation of battery characteristics due to repeated charge and discharge is prevented, There is an advantage that it hardly occurs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지의 단면도를 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지의 충방전 특성을 측정 도시한 도면이다.1 is a sectional view of a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a graph showing a charge / discharge characteristic of a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하 본 발명의 나트륨 이차전지를 상세히 설명한다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the sodium secondary battery of the present invention will be described in detail. Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

본 발명에 따른 나트륨 이차전지는 나트륨을 함유하는 음극; 나트륨 염 및 하기 화학식 1에 의해 정의되는 매질을 함유하는 양극액; 양극액과 접하는 양극; 및 음극과 양극액 사이에 구비되는 나트륨 이온 전도성을 갖는 고체전해질;을 포함한다.The sodium secondary battery according to the present invention comprises: an anode containing sodium; An anolyte containing a sodium salt and a medium defined by the following formula (1); A positive electrode in contact with the anolyte; And a solid electrolyte having sodium ion conductivity provided between the cathode and the anolyte.

(화학식 1)(Formula 1)

Y-A-(Y)n YA- (Y) n

화학식 1에서 각각의 Y는 동일하거나 상이할 수 있고, 각각의 Y는 독립적으로 -OH, -C(O)OH, -C(OR1)OH, -OC(R1)OH, -NHR1, -NHC(O)R1, -NHC=NR1, -NR1C=NH, -NR1C(NR1 2)=NH, -NHC(NR1 2)=NR1, -NHC(O)OR1, -NHC(O)NR1 2, -C(O)NHR1, -C(S)NHR1, -OC(O)NHR1, -OC(S)NHR1, -SH, -C(O)SH, -B(OR1)OH, -P(O)a(R1)b(OR1)c(O)dH, -OP(O)a(R1)b(OR1)c(O)dH, -N(R1)OH, -ON(R1)H, =NOH 및 =NN(R1)H로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것이며, 여기서, R1는 각각의 경우 독립적으로 -H이거나, C1-20 지방족, C1-20 헤테로지방족, 3원 내지 12원 헤테로사이클릭 및 6원 내지 12원 아릴로 이루어진 그룹으로부터 선택된 치환 또는 비치환된 라디칼이고, a 및 b는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, c는 0, 1 또는 2이고, d는 0 또는 1이고, a, b 및 c의 합은 1 또는 2이며, 상기 Y 중의 어느 것에 결합된 산성 수소 원자는 금속 원자 또는 유기 양이온에 의해 대체될 수 있으며, -A-는 공유결합 또는 다가 잔기이고, n은 1 내지 10의 정수이다.Each Y may be the same or different and each Y is independently selected from the group consisting of -OH, -C (O) OH, -C (OR 1 ) OH, -OC (R 1 ) OH, -NHR 1 , -NHC (O) R 1, -NHC = NR 1, -NR 1 C = NH, -NR 1 C (NR 1 2) = NH, -NHC (NR 1 2) = NR 1, -NHC (O) OR 1, -NHC (O) NR 1 2, -C (O) NHR 1, -C (S) NHR 1, -OC (O) NHR 1, -OC (S) NHR 1, -SH, -C (O ) SH, -B (OR 1) OH, -P (O) a (R 1) b (OR 1) c (O) d H, -OP (O) a (R 1) b (OR 1) c ( O) d H, -N (R 1 ) OH, -ON (R 1 ) H, = NOH and = NN (R 1 ) H, wherein R 1 is independently at each occurrence -H Or a substituted or unsubstituted radical selected from the group consisting of a C1-20 aliphatic, a C1-20 heteroaliphatic, a 3- to 12-membered heterocyclic and a 6-to 12-membered aryl, and a and b are each independently 0 or 1, c is 0, 1 or 2, d is 0 or 1, the sum of a, b and c is 1 or 2, and the acidic hydrogen atom bonded to any of the Ys is a metal atom May be replaced by the organic cation, -A- is a covalent bond or a multivalent moiety, n is an integer from 1 to 10.

화학식 1에서, -A-는 C2-30 지방족, C2-30 헤테로지방족, 6원 내지 12원 아릴, 3원 내지 12원 헤테로사이클릭, 5원 내지 12원 헤테로아릴, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리카보네이트, 폴리옥시메틸렌 및 이들 중의 둘 이상의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 치환 또는 비치환된 라디칼일 수 있다.In Formula 1, -A- is a C2-30 aliphatic, C2-30 heteroaliphatic, 6 to 12 membered aryl, 3 to 12 membered heterocyclic, 5 to 12 membered heteroaryl, polyolefin, polyester, polyether , Polycarbonate, polyoxymethylene, and mixtures of two or more thereof.

본 발명을 상술함에 있어, 용어 "치환된"은, 지정된 잔기의 하나 이상의 수소가 적합한 치환기로 대체됨을 의미한다. 달리 언급되지 않는 한, "치환된" 그룹은 그룹의 각각의 치환 가능한 위치에 적합한 치환기를 가질 수 있고, 임의의 소정 구조에서 하나 이상의 위치가 특정 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있는 경우, 치환기는 모든 위치에서 동일하거나 상이할 수 있다. 치환기의 조합은 안정하거나 화학적으로 실현 가능한 화합물을 형성시키는 것일 수 있다.In describing the present invention, the term "substituted" means that at least one hydrogen of a designated moiety is replaced by a suitable substituent. Unless otherwise indicated, a "substituted" group may have a suitable substituent at each substitutable position of the group and, in any given structure, when one or more positions may be substituted with one or more substituents selected from a particular group, The substituents may be the same or different at every position. The combination of substituents may be to form a stable or chemically feasible compound.

치환된 그룹의 치환 가능한 탄소 원자 상의 적합한 1가 치환기는 독립적으로 할로겐; -(CH2)0-4R°; -(CH2)0-4OR°; -O-(CH2)0-4C(O)OR°; -(CH2)0-4CH(OR°)2; -(CH2)0-4SR°; R°로 치환될 수 있는 -(CH2)0-4Ph(Ph=페닐); R°로 치환될 수 있는 -(CH2)0-4O(CH2)0-1Ph; R°로 치환될 수 있는 -CH=CHPh; -NO2; -CN; -N3; -(CH2)0-4N(R°)2; -(CH2)0-4N(R°)C(O)R°; -N(R°)C(S)R°; -(CH2)0-4N(R°)C(O)NR°2; -N(R°)C(S)NR°2; -(CH2)0-4N(R°)C(O)OR°; -N(R°)N(R°)C(O)R°; -N(R°)N(R°)C(O)NR°2; -N(R°)N(R°)C(O)OR°; -(CH2)0-4C(O)R°; -C(S)R°; -(CH2)0-4C(O)OR°; -(CH2)0-4C(O)N(R°)2; -(CH2)0-4C(O)SR°; -(CH2)0-4C(O)OSiR°3; -(CH2)0-4OC(O)R°; -OC(O)(CH2)0-4SR-; SC(S)SR°; -(CH2)0-4SC(O)R°; -(CH2)0-4C(O)NR°2; -C(S)NR°2; -C(S)SR°; -C(S)SR°, -(CH2)0-4OC(O)NR°2; -C(O)N(OR°)R°; -C(O)C(O)R°; -C(O)CH2C(O)R°; -C(NOR°)R°; -(CH2)0-4SSR°; -(CH2)0-4S(O)2R°; -(CH2)0-4S(O)2OR°; -(CH2)0-4OS(O)2R°; -S(O)2NR°; (CH2)0-4S(O)R°; -N(R°)S(O)2NR°2; -N(R°)S(O)2R°; -N(OR°)R°; -C(NH)NR°2; -P(O)2R°; -P(O)R°2; -OP(O)R°2; -OP(O)(OR°)2; SiR°3; -(C1 -4 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌)O-N(R°)2; 또는 -(C1 -4 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌)C(O)O-N(R°)2일 수 있고, 여기서, 각각의 R°은 정의한 바와 같이 치환될 수 있으며, 독립적으로 수소, C1 -8 지방족, -CH2Ph, -O(CH2)0-1Ph, 또는 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 6원 포화, 부분 불포화 또는 아릴 환이거나, 2개의 R°는 독립적으로, 이들의 개재되는 원자(들)과 함께, 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 가지며 정의된 바와 같이 치환될 수 있는 3원 내지 12원 포화, 부분 불포화 또는 아릴 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 환을 형성할 수 있다.Suitable monovalent substituents on the substitutable carbon atoms of the substituted group are independently selected from the group consisting of halogen; - (CH 2 ) 0-4 R °; - (CH 2 ) 0-4 OR °; -O- (CH 2 ) 0-4 C (O) OR 0 ; - (CH 2 ) 0-4 CH (OR 0 ) 2 ; - (CH 2 ) 0-4 SR °; - (CH 2 ) 0-4 Ph (Ph = phenyl) which may be substituted by R °; - (CH 2 ) 0-4 O (CH 2 ) 0-1 Ph which may be substituted by R °; -CH = CHPh which may be substituted by R < 0 >; -NO 2 ; -CN; -N 3 ; - (CH 2 ) 0-4 N (R °) 2 ; - (CH 2 ) 0-4 N (R °) C (O) R °; -N (Rc) C (S) Rc; - (CH 2 ) 0-4 N (R °) C (O) NR 20 ; -N (R °) C (S ) NR ° 2; - (CH 2 ) 0-4 N (R °) C (O) OR °; -N (R °) N (R °) C (O) R °; -N (R °) N (R °) C (O) NR 2 ; -N (R °) N (R °) C (O) OR °; - (CH 2 ) 0-4 C (O) R 0 ; -C (S) Rc; - (CH 2 ) 0-4 C (O) OR °; - (CH 2) 0-4 C ( O) N (R °) 2; - (CH 2 ) 0-4 C (O) SR 0 ; - (CH 2) 0-4 C ( O) OSiR ° 3; - (CH 2 ) 0-4 OC (O) R 0 ; -OC (O) (CH 2) 0-4 SR-; SC (S) SR °; - (CH 2 ) 0-4 SC (O) R 0 ; - (CH 2 ) 0-4 C (O) NR 2 ; -C (S) NR 20 ; -C (S) SR20; -C (S) SR 0 , - (CH 2 ) 0-4 OC (O) NR 2 ; -C (O) N (OR10) R10; -C (O) C (O) Rc; -C (O) CH 2 C (O) R 20; -C (NOR °) R °; - (CH 2) 0-4 SSR ° ; - (CH 2 ) 0-4 S (O) 2 R °; - (CH 2 ) 0-4 S (O) 2 OR; - (CH 2 ) 0-4 OS (O) 2 R °; -S (O) 2 NR < 10 & gt ;; (CH 2 ) 0-4 S (O) R 0 ; -N (R °) S (O ) 2 NR ° 2; -N (R20) S (O) 2 R20; -N (OR °) R °; -C (NH) NR ° 2; -P (O) 2 R < 0 >; -P (O) R ° 2; -OP (O) R 20 ; -OP (O) (OR) 2 ; SiR 3 ; - (C 1 -4 straight or branched chain alkylene) ON (R °) 2; Or - (C 1 -4 straight or branched chain alkylene) C (O) ON (R °) 2 , wherein each R ° can be substituted as defined and independently hydrogen, C 1 - 8 aliphatic, -CH 2 Ph, -O (CH 2 ) 0-1 Ph, or a 5 to 6 membered saturated, partially unsaturated or aryl ring having 0 to 4 heteroatoms independently selected from nitrogen, Or two R < o > independently of one another, together with their intervening atom (s), are independently selected from the group consisting of a 3-membered to 6-membered aromatic ring having 0 to 4 heteroatoms selected from nitrogen, 12-membered saturated, partially unsaturated or aryl monocyclic or polycyclic ring.

R°(또는 개재되는 원자들과 함께 2개의 R°를 독립적으로 취하여 형성된 환) 상의 적합한 1가 치환기는 독립적으로 할로겐, -(CH2)0-2R●, -(할로R●), -(CH2)0-2OH, -(CH2)0-2OR●, -(CH2)0-2CH(O R●)2; -O(할로R●), -CN, -N3, -(CH2)0-2C(O)R●, -(CH2)0-2C(O)OH, -(CH2)0-2C(O)OR●, -(CH2)0-4C(O)N(R°)2; -(CH2)0-2SR●, -(CH2)0-2SH, -(CH2)0-2NH2, -(CH2)0-2NHR●, -(CH2)0-2NR● 2, -NO2, -SiR● 3, -OSiR● 3, -C(O)SR● 또는 -(C1-4 직쇄 또는 분지쇄알킬렌)C(O)OR●일 수 있고, 여기서, 각각의 R●은 치환되지 않거나 "할로"가 앞에 붙은 경우 단지 하나 이상의 할로겐으로만 치환되며, 독립적으로 C1 -4 지방족, -CH2Ph, -O(CH2)0-1Ph, 또는 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 6원 포화, 부분 불포화 또는 아릴 환으로부터 선택될 수 있다. R°의 포화 탄소 원자 상의 적합한 2가 치환기는 =O 및 =S를 포함할 수 있다.R ° is one suitable substituent independently halogen, on (or the ring formed by taking two independent R ° together with the atoms interposed) - (CH 2) 0-2 R ●, - ( halo-R ●), - (CH 2 ) 0-2 OH, - (CH 2 ) 0-2 OR q , - (CH 2 ) 0-2 CH (OR q ) 2 ; -O (halo R ●), -CN, -N 3 , - (CH 2) 0-2 C (O) R ●, - (CH 2) 0-2 C (O) OH, - (CH 2) 0 -2 C (O) OR ●, - (CH 2) 0-4 C (O) N (R °) 2; - (CH 2) 0-2 SR ● , - (CH 2) 0-2 SH, - (CH 2) 0-2 NH 2, - (CH 2) 0-2 NHR ●, - (CH 2) 0- 2 NR ● 2, -NO 2, -SiR ● 3, -OSiR ● 3, -C (O) SR ● or - may be (C1-4 straight or branched alkylene) C (O) oR ●, wherein and each R is optionally substituted with ● only is substituted only with one or more halogens if the "halo" prepended, independently, C 1 -4 aliphatic, -CH 2 Ph, -O (CH 2) 0-1 Ph, or A 5-to 6-membered saturated, partially unsaturated or aryl group having from zero to four heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen or sulfur. Suitable bivalent substituents on the saturated carbon atom of R < 0 > may include = 0 and = S.

치환된 그룹의 포화 탄소 원자 상의 적합한 2가 치환기는 =O, =S, =NNR* 2, =NNHC(O)R*, =NNHC(O)OR*, =NNHS(O)2R*, =NR*, =NOR*-O(C(R* 2))2-3O- 또는 -S(C(R* 2))2-3S-일 수 있고, R*는 각각 독립적으로 수소, 정의한 바와 같이 치환될 수 있는 C1 -6 지방족, 또는 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 0 개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 치환되지 않은 5원 내지 6원 포화, 부분 불포화 또는 아릴 환으로부터 선택될 수 있다.= O, = S, = NNR * 2 , = NNHC (O) R * , = NNHC (O) OR * , = NNHS (O) 2 R * , or a suitable bivalent substituent on the saturated carbon atom of the substituted group is = NR *, = NOR * - O (C (R * 2)) 2-3 O-, or may be -S (C (R * 2) ) 2-3 S-, R * are independently H, defined by each which may be substituted as C 1 -6 aliphatic, or independently be selected from 0 to 4 non-substituted 5-to 6-membered saturated with a heteroatom, partially unsaturated, or aryl ring selected from nitrogen, oxygen or sulfur have.

치환된 그룹의 인근의 치환 가능한 탄소에 결합된 적합한 2가 치환기는 -O(CR* 2)2-3O-(여기서, R*은 각각 독립적으로 수소, 정의한 바와 같이 치환될 수 있는 C1-6 지방족, 또는 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 치환되지 않은 5원 내지 6원 포화, 부분 불포화 또는 아릴 환으로부터 선택된다)를 포함할 수 있다.Suitable bivalent substituents bonded to adjacent substitutable carbons of the substituted group are -O (CR * 2 ) 2-3 O-, wherein R * is each independently hydrogen, C1-6 An aliphatic, or an unsubstituted 5- to 6-membered saturated, partially unsaturated or aryl group having 0-4 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen or sulfur.

R*의 지방족 그룹 상의 적합한 치환기는 할로겐, -R●, -(할로 R●), -OH, -O R●, -O(할로R●), -CN, -C(O)OH, -C(O)OR●, -NH2, -NHR●, -NR● 2, 또는 -NO2(여기서, 각각의 R●은 치환되지 않거나 "할로"가 앞에 붙은 경우 하나 이상의 할로겐으로만 치환되고, 독립적으로 C1-4 지방족, -CH2Ph, -O(CH2)0-1Ph, 또는 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 6원 포화, 부분 불포화 또는 아릴 환이다)을 포함할 수 있다.Suitable substituents on the aliphatic group of R * are selected from the group consisting of halogen, -R * , - (haloR * ), -OH, -OR * , -O (haloR * ), -CN, O) oR ●, -NH 2, -NHR ●, -NR ● 2, or -NO 2 (wherein, in each case is optionally substituted with R ● "halo" is attached in front of which is substituted only with one or more halogens, independently C 1-4 aliphatic, -CH 2 Ph, -O (CH 2 ) 0-1 Ph, or a 5-to 6-membered saturated, partially unsaturated Or an aryl ring).

치환된 그룹의 치환 가능한 질소 상의 적합한 치환기는 -R†, -NR† 2, -C(O)R†, -C(O)OR†, -C(O)C(O)R†, -C(O)CH2C(O)R†, -S(O)2R†, -S(O)2NR† 2, -C(S)NR† 2, -C(NH)NR† 2, 또는 -N(R†)S(O)2R† (여기서, 각각의 R†는 독립적으로 수소, 정의한 바와 같이 치환될 수 있는 C1-6 지방족, 치환되지 않은 -OPh, 또는 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 치환되지 않은 5원 내지 6원포화, 부분 불포화 또는 아릴 환이거나, 2개의 R†는 독립적으로, 이들의 개재되는 원자(들)과 함께, 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 치환되지 않은 3원 내지 12원 포화, 부분 불포화 또는 아릴 모노사이클릭 또는 바이사이클릭 환을 형성한다)를 포함할 수 있다.Suitable substituents on a substitutable nitrogen of the substituted group -R †, -NR † 2, -C (O) R †, -C (O) OR †, -C (O) C (O) R †, -C (O) CH 2 C (O ) R †, -S (O) 2 R †, -S (O) 2 NR † 2, -C (S) NR † 2, -C (NH) NR † 2, or -N (R †) S (O ) 2 R † ( wherein each R † is independently hydrogen, C1-6 aliphatic which may be substituted as defined, unsubstituted -OPh, or independently selected from nitrogen, oxygen or or unsubstituted 5-to 6-membered saturated having 0 to 4 hetero atoms selected from sulfur, partially unsaturated or aryl ring, the two R † are independently, with those atom (s) to be interposed in the, independently Unsaturated or aryl monocyclic or bicyclic ring having 0 to 4 heteroatoms selected from oxygen, nitrogen, oxygen or sulfur).

R†의 지방족 그룹 상의 적합한 치환기는 독립적으로 할로겐, - R●, -(할로 R●), -OH, -OR●, -O(할로R●), -CN, -C(O)OH, -C(O)OR●, -NH2, -NHR●, -NR● 2, 또는 -NO2(여기서, 각각의 R●는 치환되지 않거나 "할로"가 앞에 붙은 경우 하나 이상의 할로겐으로만 치환되고, 독립적으로 C1-4 지방족, -CH2Ph, -O(CH2)0-1Ph, 또는 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 6원 포화, 부분 불포화 또는 아릴 환이다)을 포함할 수 있다.R † of suitable substituents on the aliphatic group is independently halogen, - R ●, - (halo-R ●), -OH, -OR ● , -O ( halo-R ●), -CN, -C ( O) OH, - C (O) oR ●, -NH 2, -NHR ●, -NR ● 2, or -NO 2 (wherein each R ● are unsubstituted or, if "halo" is attached in front of which is substituted only with one or more halogens, independently C1-4 aliphatic, -CH 2 Ph, -O (CH 2) 0-1 Ph, or independently represent a 5- or 6-membered saturated having 0 to 4 hetero atoms selected from nitrogen, oxygen or sulfur, part Unsaturated or aryl ring).

할로 및 할로겐은 불소(플루오로, -F), 염소(클로로, -Cl), 브롬(브로모, -Br) 및 요오드(요오도, -I)로부터 선택된 원자를 지칭할 수 있다.Halo and halogen may refer to an atom selected from fluorine (fluoro, -F), chlorine (chloro, -Cl), bromine (bromo, -Br) and iodine (iodo, -I).

지방족 또는 지방족 그룹은 직쇄(즉, 비분지), 분지쇄 또는 사이클릭(융합, 브릿징 및 스피로-융합 폴리사이클릭 포함)일 수 있는 탄화수소 잔기를 나타내고, 완전히 포화 상태일 수 있거나 하나 이상의 불포화 단위를 함유할 수 있지만, 방향족은 아니다. 지방족 그룹은 1개 내지 30개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, 지방족 그룹은 1개 내지 12개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, 지방족 그룹은 1개 내지 8개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, 지방족 그룹은 1개 내지 6개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, 지방족 그룹은 1개 내지 5개의 탄소 원자를 함유하며, 특정 양태에서, 지방족 그룹은 1개 내지 4개의 탄소 원자를 함유하고, 또 다른 특정 양태에서, 지방족 그룹은 1개 내지 3개의 탄소 원자를 함유하며, 또 다른 특정 양태에서, 지방족 그룹은 1개 내지 2개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 일 예로, 지방족 그룹은 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알케닐 및 알키닐 그룹, 및 이들의 혼성물(일 예로, (사이클로알킬)알킬, (사이클로알케닐)알킬 또는(사이클로알킬)알케닐)을 포함할 수 있으나, 이로써 제한되지는 않는다. 일 예로, 지방족 그룹은 C1-C20 알칸디올, C2-C20 알칸트리올, 치환된 C2-C20 알칸디올 또는 치환된 C2-C20 알칸트리올일 수 있다.Aliphatic or aliphatic groups represent hydrocarbon moieties which may be straight chain (i.e. unbranched), branched or cyclic (including fused, bridged and spiro-fused polycyclic), and may be fully saturated or contain one or more unsaturated units But it is not aromatic. The aliphatic group may contain from 1 to 30 carbon atoms. In certain embodiments, the aliphatic group may contain from 1 to 12 carbon atoms. In certain embodiments, the aliphatic group may contain from 1 to 8 carbon atoms. In certain embodiments, the aliphatic group may contain from 1 to 6 carbon atoms. In certain embodiments, the aliphatic group contains 1 to 5 carbon atoms, and in certain embodiments, the aliphatic group contains 1 to 4 carbon atoms, and in another particular embodiment, the aliphatic group contains 1 to 3 Carbon atoms, and in another particular embodiment, the aliphatic group may contain from one to two carbon atoms. In one example, the aliphatic group includes straight or branched chain alkyl, alkenyl and alkynyl groups, and their blends (e.g., (cycloalkyl) alkyl, (cycloalkenyl) alkyl or (cycloalkyl) But is not limited thereby. As an example, the aliphatic group may be a C1-C20 alkanediol, a C2-C20 alkanetriol, a substituted C2-C20 alkanediol, or a substituted C2-C20 alkanetriol.

불포화는 잔기가 하나 이상의 이중결합 또는 삼중결합을 가짐을 의미할 수 있다.Unsaturation can mean that the moiety has one or more double bonds or triple bonds.

아릴은 총 5개 내지 20개의 환원을 갖는 모노사이클릭 및 폴리사이클릭 환 시스템을 지칭할 수 있으며, 이러한 시스템에서 하나 이상의 환은 방향족이고, 상기 시스템에서 각각의 환은 3개 내지 12개의 환원을 함유할 수 있다. 용어 아릴은 용어 아릴 환과 혼용하여 사용될 수 있다. 본 발명의 특정 양태에서, 아릴은 페닐, 비페닐, 나프틸, 안트라실 등을 포함하지만 이로써 제한되지 않으며 하나 이상의 치환기를 함유할 수 있는 방향족 환 시스템을 지칭할 수 있다. 아릴의 범위 내에는, 방향족 환이 벤조푸라닐, 인다닐, 프탈이미딜, 나프티미딜, 페난트리이디닐 또는 테트라하이드로나프틸 등과 같은 하나 이상의 추가의 환에 융합된 그룹이 포함될 수 있다. 특정 양태에서, 6원 내지 10원 아릴 및 C6-10 아릴은 페닐 또는 8원 내지 10원 폴리사이클릭 아릴 환을 지칭할 수 있다. 특정 양태에서, 6원 내지 12원 아릴은 페닐 또는 8원 내지 12원 폴리사이클릭 아릴 환을 지칭할 수 있다. 특정 양태에서, C6-14 아릴은 페닐 또는 8원 내지 14원 폴리사이클릭 아릴 환을 지칭할 수 있다.Aryl can refer to monocyclic and polycyclic ring systems having a total of five to twenty reductions wherein one or more of the rings is aromatic and wherein each ring in the system contains from three to twelve reductions . The term aryl can be used interchangeably with the term aryl ring. In certain embodiments of the present invention, aryl may refer to aromatic ring systems, including, but not limited to, phenyl, biphenyl, naphthyl, anthracyl, and the like, which may contain one or more substituents. Within the scope of aryl, groups in which the aromatic ring is fused to one or more additional rings such as benzofuranyl, indanyl, phthalimidyl, naphthimidyl, phenanthridinyl or tetrahydronaphthyl may be included. In certain embodiments, 6 to 10 membered aryl and C6-10 aryl can refer to phenyl or an 8 to 10 membered polycyclic aryl ring. In certain embodiments, a 6 to 12 membered aryl may refer to a phenyl or an 8 to 12 membered polycyclic aryl ring. In certain embodiments, C6-14 aryl can refer to a phenyl or 8 to 14 membered polycyclic aryl ring.

헤테로아릴 및 헤테로아르-는 5개 내지 14개의 환 원자, 바람직하게는 5개, 6개 또는 9개의 환 원자를 갖고 사이클릭 배열에 공유되는 6개, 10개 또는 14개의 π 전자를 가지며 탄소 원자 이외에 1개 내지 5개의 헤테로원자를 갖는 그룹을 지칭할 수 있다. 헤테로원자는 질소, 산소 또는 황을 지칭할 수 있으며, 질소 또는 황의 임의의 산화 형태, 및 염기성 질소의 임의의 4급화 형태를 포함할 수 있다. 헤테로아릴 그룹은 티에닐, 푸라닐, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 옥사디아졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 티아디아졸릴, 피리딜, 피리다지닐, 피리미디닐, 피라지닐, 인돌리지닐, 푸리닐, 나프티리디닐, 벤조푸라닐 및 프테리디닐을 포함할 수 있으나, 이로써 제한되지 않는다. 헤테로아릴 및 헤테로아르-는 또한 헤테로방향족 환이 하나 이상의 아릴, 지환족 또는 헤테로사이클릴 환에 융합되고, 라디칼 또는 결합 지점이 헤테로방향족 환 상에 있는 그룹을 지칭할 수 있다. 비제한적 예로 인돌릴, 이소인돌릴, 벤조티에닐, 벤조푸라닐, 디벤조푸라닐, 인다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈티아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀리닐, 프탈라지닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 4H-퀴놀리지닐, 카바졸릴, 아크리디닐, 페나지닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 테트라하이드로퀴놀리닐, 테트라하이드로이소퀴놀리닐, 및 피리도[2,3-b]-1,4-옥사진-3(4H)-온을 포함할 수 있다.Heteroaryl and heteroaryl have 6, 10, or 14 pi electrons having 5 to 14 ring atoms, preferably 5, 6, or 9 ring atoms, and are shared in the cyclic arrangement, May also refer to groups having one to five heteroatoms. A heteroatom may refer to nitrogen, oxygen, or sulfur, and may include any oxidized form of nitrogen or sulfur, and any quaternized forms of basic nitrogen. The heteroaryl group is selected from the group consisting of thienyl, furanyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, triazolyl, tetrazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, oxadiazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, thiadiazolyl, pyridyl , Pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, indolizinyl, pyridinyl, naphthyridinyl, benzofuranyl, and pteridinyl. Heteroaryl and heteroaryl may also refer to a group in which the heteroaromatic ring is fused to one or more aryl, cycloaliphatic, or heterocyclyl rings and where the radical or point of attachment is on a heteroaromatic ring. But are not limited to, indolyl, isoindolyl, benzothienyl, benzofuranyl, dibenzofuranyl, indazolyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolinyl, phthalazinyl, Quinoxalinyl, 4H-quinolizinyl, carbazolyl, acridinyl, phenazinyl, phenothiazinyl, phenoxazinyl, tetrahydroquinolinyl, tetrahydroisoquinolinyl, and pyrido [2 , 3-b] -1,4-oxazin-3 (4H) -one.

헤테로아릴 그룹은 모노사이클릭 또는 바이사이클릭일 수 있다. 헤테로아릴은 용어 헤테로아릴환, 헤테로아릴 그룹 또는 헤테로방향족과 혼용하여 사용될 수 있으며, 이들 용어는 모두 임의로 치환된 환을 포함할 수 있다. The heteroaryl group may be monocyclic or bicyclic. The term heteroaryl may be used interchangeably with the term heteroaryl ring, heteroaryl group or heteroaromatic, and these terms may all include optionally substituted rings.

헤테로사이클, 헤테로사이클릴, 헤테로사이클릭 라디칼, 및 헤테로사이클릭 환은 혼용하여 사용될 수 있으며, 포화 또는 부분 불포화이고 탄소 원자 이외에 하나 이상의 바람직하게는 1개 내지 4개의 상기 정의한 바와 같은 헤테로원자를 갖는 안정한 5원 내지 7원 모노사이클릭 또는 7원 내지 14원 폴리사이클릭 헤테로사이클릭 잔기일 수 있다. 헤테로사이클의 환 원자가 언급되어 사용되는 경우, 질소는 치환된 질소를 포함할 수 있다. 일례로서, 산소, 황 또는 질소로부터 선택된 0개 내지 3개의 헤테로원자를 갖는 포화 또는 부분 불포화 환에서, 질소는 N(일 예로, 3,4-디하이드로-2H-피롤릴에서와 같이), NH(일 예로, 피롤리디닐에서와 같이), 또는 +NR(일 예로, N-치환된 피롤리디닐에서와 같이)일 수 있다. 특정 양태에서, 3원 내지 7원 헤테로사이클릭은 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 1개 내지 2개의 헤테로원자를 갖는 3원 내지 7원 포화 또는 부분 불포화 모노사이클릭 헤테로사이클릭 환을 지칭할 수 있다. 특정 양태에서, 3원 내지 8원 헤테로사이클은 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 1개 내지 2개의 헤테로원자를 갖는 3원 내지 8원 포화 또는 부분 불포화 모노사이클릭 헤테로사이클릭 환을 지칭할 수 있다. 특정 양태에서, 용어 3원 내지 12원 헤테로사이클릭은 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 1개 내지 2개의 헤테로원자를 갖는 3원 내지 8원 포화 또는 부분 불포화 모노사이클릭 헤테로사이클릭 환, 또는 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 1개 내지 3개의 헤테로원자를 갖는 7원 내지 12원 포화 또는 부분 불포화 폴리사이클릭 헤테로사이클릭 환을 지칭할 수 있다. 특정 양태에서, 3원 내지 14원 헤테로사이클은 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 1개 내지 2개 의 헤테로원자를 갖는 3원 내지 8원 포화 또는 부분 불포화 모노사이클릭 헤테로사이클릭 환, 또는 독립적으로 질소, 산소 또는 황으로부터 선택된 1개 내지 3개의 헤테로원자를 갖는 7원 내지 14원 포화 또는 부분 불포화 폴리사이클릭 헤테로사이클릭 환을 지칭할 수 있다.A heterocycle, a heterocyclyl, a heterocyclic radical, and a heterocyclic ring may be used interchangeably, and may be saturated or partially unsaturated, and may contain one or more, but preferably one to four, heteroatoms as defined above, A 5 to 7 membered monocyclic or a 7 to 14 membered polycyclic heterocyclic residue group. When the ring atoms of the heterocycle are mentioned and used, the nitrogen may include substituted nitrogen. In one example, in a saturated or partially unsaturated ring having zero to three heteroatoms selected from oxygen, sulfur or nitrogen, the nitrogen may be N (as in, for example, 3,4-dihydro-2H-pyrrolyl), NH (E. G., As in pyrrolidinyl), or + NR (e. G., As in N-substituted pyrrolidinyl). In certain embodiments, the 3 to 7 membered heterocyclic refers to a 3 to 7 membered saturated or partially unsaturated monocyclic heterocyclic ring having 1 to 2 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen, or sulfur . In certain embodiments, the 3-to 8-membered heterocycle can be independently a 3-to 8-membered saturated or partially unsaturated monocyclic heterocyclic ring having 1 to 2 heteroatoms selected from nitrogen, oxygen or sulfur have. In certain embodiments, the term 3- to 12-membered heterocyclic is independently a 3 to 8 membered saturated or partially unsaturated monocyclic heterocyclic ring having 1 to 2 heteroatoms selected from nitrogen, oxygen, or sulfur, or May refer to a 7 to 12 membered saturated or partially unsaturated polycyclic heterocyclic ring having 1 to 3 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen or sulfur. In certain embodiments, the 3 to 14 membered heterocycle is independently a 3 to 8 membered saturated or partially unsaturated monocyclic heterocyclic ring having 1 to 2 heteroatoms selected from nitrogen, oxygen or sulfur, Quot; refers to a 7 to 14 membered saturated or partially unsaturated polycyclic heterocyclic ring having 1 to 3 heteroatoms selected from nitrogen, oxygen or sulfur.

헤테로사이클릭 환은 임의의 헤테로원자 또는 탄소 원자에서 이의 펜던트 그룹에 결합되어 안정한 구조를 생성시킬 수 있으며, 환 원자들 중의 어느 것은 임의로 치환될 수 있다. 이러한 포화 또는 부분 불포화 헤테로사이클릭 라디칼의 예는 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로티에닐, 피롤리디닐, 피롤리도닐, 피페리디닐, 피롤리닐, 테트라하이드로퀴놀리닐, 테트라하이드로이소퀴놀리닐, 데카하이드로퀴놀리닐, 옥사졸리디닐, 피페라지닐, 디옥사닐, 디옥솔라닐, 디아제피닐, 옥사제피닐, 티아제피닐, 모르폴리닐 및 퀴누클리디닐을 포함할 수 있으나, 이로써 제한되지 않는다. 용어 헤테로사이클, 헤테로사이클릴, 헤테로사이클릴 환, 헤테로사이클릭 그룹, 헤테로사이클릭 잔기 및 헤테로사이클릭 라디칼은 혼용해서 사용될 수 있으며, 또한 헤테로사이클릭 환이 하나 이상의 아릴, 헤테로아릴 또는 지환족 환(일 예로, 인돌릴, 3H-인돌릴, 크로마닐, 페난트리디닐 또는 테트라하이드로퀴놀리닐)에 융합되고, 라디칼 또는 결합 지점이 헤테로사이클릴 환 상에 있는 그룹을 지칭할 수 있다. 헤테로사이클릴 그룹은 모노사이클릭 또는 바이사이클릭일 수 있다. 용어 헤테로사이클릴알킬은 헤테로사이클릴에 의해 치환된 알킬 그룹을 지칭할 수 있으며, 알킬 및 헤테로사이클릴 부분은 독립적으로 임의로 치환될 수 있다.The heterocyclic ring may be bonded to any pendant group at any heteroatom or carbon atom to form a stable structure, and any of the ring atoms may be optionally substituted. Examples of such saturated or partially unsaturated heterocyclic radicals are tetrahydrofuranyl, tetrahydrothienyl, pyrrolidinyl, pyrrolidonyl, piperidinyl, pyrrolinyl, tetrahydroquinolinyl, tetrahydroisoquinolyl May include, but are not limited to, phenyl, naphthyl, naphthyl, naphthyl, naphthyl, naphthyl, naphthyl, naphthylthio, naphthylthio, naphthylthio, It is not limited. The term heterocycle, heterocyclyl, heterocyclyl ring, heterocyclic group, heterocyclic moiety and heterocyclic radical may be used interchangeably, and also include heterocyclic rings containing one or more aryl, heteroaryl or alicyclic rings May refer to a group fused to an indolyl, 3H-indolyl, chromanyl, phenanthridinyl or tetrahydroquinolinyl group, for example, where the radical or point of attachment is on a heterocyclyl ring. The heterocyclyl group may be monocyclic or bicyclic. The term heterocyclylalkyl may refer to an alkyl group substituted by a heterocyclyl, wherein the alkyl and heterocyclyl moieties may be independently optionally substituted.

부분 불포화는 하나 이상의 이중결합 또는 삼중결합을 포함하는 환 잔기를 지칭할 수 있다.Partial unsaturation may refer to a ring moiety comprising one or more double bonds or triple bonds.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 관능기 Y 중의 어느 것에 결합된 산성 수소 원자는 금속 원자 또는 유기 양이온으로 대체될 수 있다. 일 예로, -C(O)OH 대신 -C(O)O-Na+, -C(O)O-N+(R)4, -C(O)O-(Ca2 +)0.5, -C(O)O-PPN+ 또는 -SH일 수 있거나, -S-Na+등일 수 있다. 일 예로, -OH 대신 -O-Na+ 등일 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the acidic hydrogen atom bonded to any of the functional groups Y may be replaced with a metal atom or an organic cation. For example, -C (O) OH instead of the -C (O) O - Na + , -C (O) O - N + (R) 4, -C (O) O - (Ca 2 +) 0.5, -C (O) O - PPN + or -SH, or -S - Na + , and the like. For example, -O - Na + instead of -OH.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 관능기 Y 그룹은 하이드록실 또는 하이드록시 염일 수 있다.In a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the functional group Y group may be hydroxyl or a hydroxy salt.

일 예로, 각각의 하이드록실 그룹은 1급 또는 2급 알코올일 수 있으며, 하이드록실 그룹은 방향족 또는 헤테로 방향족 환에 결합될 수 있다.In one example, each hydroxyl group may be a primary or secondary alcohol, and the hydroxyl group may be bonded to an aromatic or heteroaromatic ring.

일 예로, 하이드록실 그룹은 페놀일 수 있으며, 하이드록실 그룹은 벤질성, 알릴성 또는 프로파길성일 수 있다. 일 예로, 하이드록실 그룹은 탄수화물의 일부일 수 있으며, 하이드록실 그룹은 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리비닐 알콜 또는 하이드록시-관능화 또는 하이드록시-말단화 폴리올레핀과 같은 중합체 또는 올리고머의 일부일 수 있다.In one example, the hydroxyl group may be phenol, and the hydroxyl group may be benzylic, allyl, or propargylic. In one example, the hydroxyl group can be part of a carbohydrate, and the hydroxyl group can be part of a polymer or oligomer such as a polyether, polyester, polyvinyl alcohol or a hydroxy-functionalized or hydroxy-terminated polyolefin.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질은 다가 알콜일 수 있다. In a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the medium may be a polyhydric alcohol.

일 예로, 다가 알콜은 디올일 수 있으며, 다가 알콜은 2가 알콜, 3가 알콜 또는 고급 폴리올일 수 있다. In one example, the polyhydric alcohol may be a diol, and the polyhydric alcohol may be a dihydric alcohol, a trihydric alcohol or a higher polyol.

일 예로, n은 1일 수 있으며, Y 그룹은 둘 다 하이드록실 그룹일 수 있다(즉, 매질이 디올). 일 예로, 2개의 하이드록실 그룹이 인접한 탄소 상에 있을 수 있다(즉, 매질이 글리콜). 일 예로, 2개의 하이드록실 그룹은 인접하지 않은 탄소 상에 있을 수 있다. 일 예로, 2개의 하이드록실 그룹은 쇄의 반대쪽 말단 상에 있을 수 있다(즉, 매질이 α-ω 디올). 이러한 α-ω 디올은 C3 내지 C20 지방족 쇄를 포함할 수 있다. 일 예로, 이러한 α-ω 디올은 폴리에테르를 포함할 수 있으며(즉, -A-는 폴리에테르 쇄), 이러한 α-ω 디올은 하이드록시-말단화 폴리올레핀일 수 있으며(즉, -A-는 폴리올레핀 쇄), 이러한 α-ω 디올은 파라포름알데히드를 포함할 수 있다(즉, -A-는 폴리옥시메틸렌).In one example, n may be 1, and both the Y groups may be hydroxyl groups (i.e., the medium is a diol). As an example, two hydroxyl groups may be on adjacent carbons (i.e., the medium is glycol). In one example, the two hydroxyl groups may be on non-adjacent carbons. In one example, the two hydroxyl groups may be on opposite ends of the chain (i. E., The medium is a-omega diol). Such alpha-omega diols may include C3 to C20 aliphatic chains. In one example, such a-omega diol may comprise a polyether (i.e., -A- is a polyether chain), such an a-omega diol may be a hydroxy-terminated polyolefin Polyolefin chain), such an alpha-omega diol may include paraformaldehyde (i.e., -A- is polyoxymethylene).

일 예로, n은 1일 수 있으며, 하나의 Y 그룹은 -OH이고, 다른 Y 그룹은 -C(O)OH, -C(OR1)OH, -OC(R1)OH, -NHR1, -NHC(O)R1, -NHC(O)OR1, -C(O)NHR1, -C(S)NHR1, -OC(O)NHR1, -OC(S)NHR1, -SH, -C(O)SH, -B(OR1)OH, -P(O)a(R1)b(OR1)cOH, -OP(O)a(R1)b(OR1)cOH, -N(R1)OH, -ON(R1)H, =NOH, =NN(R1)H로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. In one example, n can be 1, one Y group is -OH and the other Y group is -C (O) OH, -C (OR 1 ) OH, -OC (R 1 ) OH, -NHR 1 , -NHC (O) R 1, -NHC (O) OR 1, -C (O) NHR 1, -C (S) NHR 1, -OC (O) NHR 1, -OC (S) NHR 1, -SH , -C (O) SH, -B (OR 1) OH, -P (O) a (R 1) b (OR 1) c OH, -OP (O) a (R 1) b (OR 1) c OH, -N (R 1 ) OH, -ON (R 1 ) H, = NOH, = NN (R 1 )

일 예로, n은 1이고, 하나의 Y 그룹은 -OH이고, 다른 Y 그룹은 -SH, -C(O)OH, -NHR1, 및 -C(O)NHR1로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일 예로, n은 1이고, 하나의 Y 그룹은 -OH이고, 다른 Y그룹은 -C(O)OH일 수 있다. 일 예로 n은 1이고, 하나의 Y 그룹은 -OH이고, 다른 Y 그룹은 -SH일 수 있다. 일 예로, n은 1이고, 하나의 Y 그룹은 -OH이고, 하나의 Y 그룹은 -NHR1일 수 있다.In one embodiment, n is 1, one Y group is -OH and the other Y group can be selected from -SH, -C (O) OH, -NHR 1, and -C (O) NHR group consisting of 1 have. In one example, n may be 1, one Y group may be -OH, and the other Y group may be -C (O) OH. For example, n may be 1, one Y group may be -OH, and the other Y group may be -SH. In one example, n is 1, one Y group is -OH, and one Y group may be -NHR 1 .

일 예로, n은 2일 수 있으며, 각각의 Y 그룹은 -OH일 수 있다. 일 예로, n은 2이고, 제3 Y 그룹은 -SH, -C(O)OH, -NHR1 및 -C(O)NHR1로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일 예로, n은 2이고, 하나의 Y 그룹이 -OH인 반면, 다른 2개의 Y 그룹은 독립적으로 -SH, -C(O)OH, -NHR1, 및 -C(O)NHR1로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.In one example, n may be 2, and each Y group may be -OH. In one example, n is 2 and the third Y group can be selected from the group consisting of -SH, -C (O) OH, -NHR 1, and -C (O) NHR 1 . In one embodiment, n is 2, one Y group is -OH, while the other two Y groups are independently -SH, -C (O) OH, -NHR 1, and -C (O) NHR 1 consisting of Can be selected from the group.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질이 다가알콜인 경우, 당 알콜, 탄수화물, 당류, 다당류, 전분, 전분 유도체, 리그닌, 리그난, 부분 가수분해된 트리글리세라이드 등과 같은 천연 물질뿐만 아니라 이들 물질들 중의 어느 것의 공지된 유도체를 포함할 수 있다. In a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, when the medium is a polyhydric alcohol, natural substances such as sugar alcohols, carbohydrates, saccharides, polysaccharides, starch, starch derivatives, lignin, lignans and partially hydrolyzed triglycerides But may include known derivatives of any of these materials.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질이 디올을 함유할 수 있으며, 디올은 1,2-에탄디올, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸프로판-1,3-디올, 2-부틸-2-에틸프로판-1,3-디올, 1,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 1,12-도데칸디올, 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-디올, 1,3-사이클로펜탄디올, 1,2-사이클로헥산디올, 1,3-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산디올, 1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,3-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 및 1,4-사이클로헥산디에탄올을 포함할 수 잇다.In a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the medium may contain a diol, and the diol may be 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2- Butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,2-dimethylpropane-1,3-diol, 2-butyl- , 5-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, 2,2,4,4-tetramethylcyclobutane- 1,3-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, Hexane dimethanol, 1,4-cyclohexane dimethanol, and 1,4-cyclohexane diethanol.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질이 에틸렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 펜타에틸렌 글리콜, 고급 폴리(에틸렌 글리콜), 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 및 고급 폴리(프로필렌 글리콜)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 화합물로부터 유도된 알콕사이드를 함유할 수 있다. 고급 폴리(에틸렌 글리콜) 화합물은 수 평균 분자량이 220 내지 2000g/mol일 수 있다. 고급 폴리(프로필렌 글리콜) 화합물은 수 평균 분자량이 234 내지 2000g/mol일 수 있다.In a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the medium may contain at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, higher poly (ethylene glycol), dipropylene glycol, And an advanced poly (propylene glycol). The higher poly (ethylene glycol) compound may have a number average molecular weight of 220 to 2000 g / mol. The higher poly (propylene glycol) compound may have a number average molecular weight of 234 to 2000 g / mol.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질이 디올을 함유할 수 있으며, 디올은 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[사이클로헥산올], 2,2'-메틸렌비스[페놀], 4,4'-메틸렌비스[페놀], 4,4'-(페닐메틸렌)비스[페놀], 4,4'-(디페닐메틸렌)비스[페놀], 4,4'-(1,2-에탄디일)비스[페놀], 4,4'-(1,2-사이클로헥산디일)비스[페놀], 4,4'-(1,3-사이클로헥산디일)비스[페놀], 4,4'-(1,4-사이클로헥산디일)비스[페놀], 4,4'-에틸리덴비스[페놀], 4,4'-(1-페닐에틸리덴)비스[페놀], 4,4'-프로필리덴비스[페놀], 4,4'-사이클로헥실리덴비스[페놀], 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[페놀], 4,4'-(1-메틸프로필리덴)비스[페놀], 4,4'-(1-에틸프로필리덴)비스[페놀], 4,4'-사이클로헥실리덴비스[페놀], 4,4'-(2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸-3,9-디일디-2,1-에탄디일)비스[페놀], 1,2-벤젠디메탄올, 1,3-벤젠디메탄올, 1,4-벤젠디메탄올, 4,4'-[1,3-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스[페놀], 4,4'-[1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스[페놀], 페놀프탈레인, 4,4'-(1-메틸리덴)비스[2-메틸페놀], 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[2-(1-메틸에틸)페놀], 2,2'-메틸렌비스[4-메틸-6-(1-메틸에틸)페놀]을 포함할 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the medium may contain a diol, and the diol may include 4,4 '- (1-methylethylidene) bis [cyclohexanol], 2,2'- 4,4 '- (phenylmethylene) bis [phenol], 4,4' - (diphenylmethylene) bis [phenol], 4,4 ' - (1,2-ethanediyl) bis [phenol], 4,4 '- (1,2-cyclohexanediyl) bis [phenol] ], 4,4'- (1-phenylethylidene) bis [phenol], 4,4'- (1,4-cyclohexanediyl) bis [phenol] , 4,4'-propylidenebis [phenol], 4,4'-cyclohexylidenebis [phenol], 4,4'- (1-methylethylidene) bis [phenol] Phenol], 4,4'- (1-methylpropylidene) bis [phenol], 4,4'- , 4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane-3,9-diydido-2,1-ethanediyl) bis [phenol], 1,2- benzenedimethanol, 1,3- , 1,4-benzene dimethanol, 4,4 '- [1,3-phenylene bis (1-methylethylidene)] bis [phenol] (1-methylethylidene)] bis [phenol], phenolphthalein, 4,4 '- (1-methylidene) - (1-methylethyl) phenol], and 2,2'-methylenebis [4-methyl-6- (1-methylethyl) phenol].

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질이 트리올을 함유할 수 있으며, 트리올은 트리메틸올에탄과 같이 분자량이 500 미만인 지방족 트리올, 트리메틸올프로판; 글리세롤; 1,2,4-부탄트리올; 1,2,6-헥산트리올; 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트; 헥사하이드로-1,3,5-트리스(하이드록시에틸)-s-트리아진; 6-메틸헵탄-1,3,5-트리올; 폴리프로필렌 옥사이드 트리올; 및 폴리에스테르 트리올을 포함할 수 있다.In the sodium secondary battery according to one embodiment of the present invention, the medium may contain triol, and the triol may be an aliphatic triol having a molecular weight of less than 500, such as trimethylolethane, trimethylol propane; Glycerol; 1,2,4-butanetriol; 1,2,6-hexanetriol; Tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate; Hexahydro-1,3,5-tris (hydroxyethyl) -s-triazine; 6-methylheptane-1,3,5-triol; Polypropylene oxide triol; And polyester triols.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질이 테트라올을 함유할 수 있으며, 일 예로, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 2,2'-디하이드록시메틸-1,3-프로판디올 및 2,2'-(옥시디메틸렌) 비스-(2-에틸-1,3-프로판디올)을 포함할 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the medium may contain tetraol, and examples thereof include erythritol, pentaerythritol, 2,2'-dihydroxymethyl-1,3-propanediol And 2,2 '- (oxydimethylene) bis- (2-ethyl-1,3-propanediol).

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질의 하나 이상의 Y 그룹은 아민일 수 있다. In a sodium secondary battery according to one embodiment of the present invention, one or more of the Y groups of the medium may be an amine.

일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 1급 아민일 수 있으며, 하나 이상의 Y 그룹은 2급 아민일 수 있으며, 하나 이상의 Y 그룹은 아닐린 또는 아닐린 유도체일 수 있으며, 하나 이상의 Y 그룹은 헤테로사이클의 일부인 N-H 그룹일 수 있다. 일 예로, 매질은 폴리아민일 수 있으며, 디아민, 트리아민, 테트라아민 또는 고급 아민 올리고머일 수 있다.As an example, one or more Y groups may be primary amines, one or more Y groups may be secondary amines, one or more Y groups may be aniline or aniline derivatives, one or more Y groups may be NH Group. As an example, the medium may be a polyamine, and may be a diamine, triamine, tetraamine or higher amine oligomer.

일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 아민일 수 있으며, 하나 이상의 추가의 Y 그룹은 독립적으로 -OH, -C(O)OH, -C(OR1)OH, -OC(R1)OH, -NHC(O)R1, -NHC(O)OR1, -C(O)NHR1, -C(S)NHR1, -OC(O)NHR1, -OC(S)NHR1, -SH, -C(O)SH, -B(OR1)OH, -P(O)a(R1)b(OR1)cOH, -OP(O)a(R1)b(OR1)cOH, -N(R1)OH, -ON(R1)H, =NOH, =NN(R1)H로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.In one embodiment, the at least one Y group may be an amine and the at least one additional Y group is independently selected from -OH, -C (O) OH, -C (OR 1 ) OH, -OC (R 1 ) OH, -NHC (O) R 1, -NHC ( O) OR 1, -C (O) NHR 1, -C (S) NHR 1, -OC (O) NHR 1, -OC (S) NHR 1, -SH, - c (O) SH, -B ( OR 1) OH, -P (O) a (R 1) b (OR 1) c OH, -OP (O) a (R 1) b (OR 1) c OH, -N (R 1 ) OH, -ON (R 1 ) H, = NOH, = NN (R 1 )

일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 아민일 수 있으며, 하나 이상의 추가의 Y 그룹은 독립적으로 -OH, -SH, -C(O)OH, 및 -C(O)NHR1로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일 예로, 매질은 아미노 알코올일 수 있으며, 아미노산, 아미노 티올, 아미노 아미드일 수 있다.In one embodiment, at least one Y group can be an amine, and, one or more additional Y groups are independently selected from the -OH, -SH, -C (O) OH, and -C (O) can be selected from the group consisting of NHR 1 have. As an example, the medium may be amino alcohol, amino acid, aminothiol, or aminoamide.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질의 하나 이상의 Y 그룹은 카복실산 또는 이의 염일 수 있다. In a sodium secondary battery according to one embodiment of the present invention, one or more of the Y groups of the medium may be a carboxylic acid or a salt thereof.

일 예로, 존재하는 모든 Y 그룹은 카복실산 염일 수 있다.As an example, all Y groups present may be carboxylic acid salts.

일 예로, 매질은 이산, 삼산(triacid) 또는 이보다 고급의 다중산(polyacid)일 수 있다.As an example, the medium may be disac- tic acid, triacid or higher polyacid.

일 예로, n은 1일 수 있으며, Y 그룹은 둘 다 카복실산일 수 있다. 일 예로, 매질은 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말레산, 석신산, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산 또는 아젤라산을 포함하는 이산일 수 있다. 일 예로, 매질은 시트르산, 이소시트르산, 시스- 또는 트랜스-아코니트산, 프로판-1,2,3-트리카복실산 또는 트리메스산을 포함하는 삼산일 수 있다.In one example, n may be 1, and both the Y groups may be carboxylic acids. As an example, the medium may be discrete including phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid or azelaic acid. As an example, the medium may be a triacid comprising citric acid, isocitric acid, cis- or trans-aconitic acid, propane-1,2,3-tricarboxylic acid or trimesic acid.

일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 카복실산 또는 카복실레이트이고, 하나 이상의 추가의 Y 그룹은 독립적으로 -OH, -C(OR1)OH, -OC(R1)OH, -NHR1, -NHC(O)R1, -NHC(O)OR1, -C(O)NHR1, -C(S)NHR1, -OC(O)NHR1, -OC(S)NHR1, -SH, -C(O)SH, -B(OR1)OH, -P(O)a(R1)b(OR1)cOH, -OP(O)a(R1)b(OR1)cOH, -N(R1)OH, -ON(R1)H, =NOH, =NN(R1)H로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.In one embodiment, the at least one Y group is a carboxylic acid or a carboxylate, and the at least one additional Y group is independently -OH, -C (OR 1 ) OH, -OC (R 1 ) OH, -NHR 1 , -NHC ) R 1, -NHC (O) OR 1, -C (O) NHR 1, -C (S) NHR 1, -OC (O) NHR 1, -OC (S) NHR 1, -SH, -C ( O) SH, -B (OR 1 ) OH, -P (O) a (R 1) b (OR 1) c OH, -OP (O) a (R 1) b (OR 1) c OH, -N (R 1 ) OH, -ON (R 1 ) H, = NOH, = NN (R 1 )

일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 카복실산이고, 하나 이상의 추가의 Y 그룹은 독립적으로 -OH, -SH, -NHR1및 -C(O)NHR1로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.In one embodiment, the at least one Y group is a carboxylic acid and the at least one additional Y group may be independently selected from the group consisting of -OH, -SH, -NHR 1, and -C (O) NHR 1 .

일 예로, 용매는 아미노산일 수 있으며, 천연 아미노산을 포함할 수 있다. 일 예로, 펩티드일 수 있으며, 펩티드는 2개 내지 20개의 아미노산 잔기를 함유할 수 있다. 일 예로, 매질은 티올산일 수 있으며, 하이드록시산일 수 있다.In one example, the solvent may be an amino acid, and may include a natural amino acid. As an example, it may be a peptide, and the peptide may contain 2 to 20 amino acid residues. In one example, the medium may be a thiolic acid and may be a hydroxy acid.

일 예로, 하이드록시산은 알파-하이드록시산일 수 있다. 알파-하이드록시산은 글리콜산, DL-락트산, D-락트산, L-락트산, 시트르산 및 만델산으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.In one example, the hydroxy acid may be alpha-hydroxy acid. The alpha-hydroxy acid may be selected from the group consisting of glycolic acid, DL-lactic acid, D-lactic acid, L-lactic acid, citric acid and mandelic acid.

일 예로, 하이드록시산은 베타-하이드록시산일 수 있다. 베타-하이드록시산은 3-하이드록시프로피온산, DL-3-하이드록시부티르산, D-3-하이드록시부티르산, L-3-하이드록시부티르산, DL-3-하이드록시 발레르산, D-3-하이드록시 발레르산, L-3-하이드록시 발레르산, 살리실산 및 살리실산의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.In one example, the hydroxy acid may be a beta-hydroxy acid. The beta-hydroxy acid may be selected from the group consisting of 3-hydroxypropionic acid, DL-3-hydroxybutyric acid, D-3-hydroxybutyric acid, L-3- hydroxybutyric acid, DL- Valeric acid, valeric acid, L-3-hydroxyvaleric acid, salicylic acid and derivatives of salicylic acid.

일 예로, 하이드록시산은 α-ω 하이드록시산일 수 있다. α-ω 하이드록시산은 비치환 또는 치환된 C3-20 지방족 α-ω 하이드록시산으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일 예로, α-ω 하이드록시산은 폴리에스테르 올리고머성 에스테르일 수 있다.As an example, the hydroxy acid may be? -Hydroxy acid. The? -hydroxamic acid may be selected from the group consisting of unsubstituted or substituted C3-20 aliphatic? -hydroxy acids. As an example, the? -Hydroxamic acid may be a polyester oligomeric ester.

하나 이상의 Y 그룹이 카복실 그룹인 경우, 매질은 카복실레이트 염일 수 있다. 일 예로, 카복실레이트염은 I족 또는 II족 금속염일 수 있다.When one or more of the Y groups is a carboxyl group, the medium may be a carboxylate salt. In one example, the carboxylate salt may be a Group I or Group II metal salt.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 매질의 하나 이상의 Y 그룹은 티올일 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 1급 티올일 수 있으며, 하나 이상의 Y 그룹은 2급 또는 3급 티올일 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 티오페놀 또는 티오페놀 유도체일 수 있다.In a sodium secondary battery according to one embodiment of the present invention, one or more of the Y groups of the medium may be thiol. As an example, one or more of the Y groups may be a primary thiol, and one or more of the Y groups may be a secondary or tertiary thiol. As an example, one or more Y groups may be thiophenol or thiophenol derivatives.

일 예로, 매질은 폴리티올일 수 있으며, 디티올, 트리티올, 고급 티올 올리고머일 수 있다.In one example, the medium may be a polythiol, and may be dithiol, trithiol, or a high-grade thiol oligomer.

일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 티올이고, 하나 이상의 추가의 Y 그룹은 독립적으로 -OH, -C(O)OH, -C(OR1)OH, -OC(R1)OH, -NHR1, -NHC(O)R1, -NHC(O)OR1, -C(O)NHR1, -C(S)NHR1, -OC(O)NHR1, -OC(S)NHR1, -C(O)SH, -B(OR1)OH, -P(O)a(R1)b(OR1)cOH, -OP(O)a(R1)b(OR1)cOH, -N(R1)OH, -ON(R1)H, =NOH, =NN(R1)H로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. In one embodiment, the at least one Y group is thiol and the at least one additional Y group is independently selected from the group consisting of -OH, -C (O) OH, -C (OR 1 ) OH, -OC (R 1 ) OH, -NHR 1 , -NHC (O) R 1, -NHC (O) OR 1, -C (O) NHR 1, -C (S) NHR 1, -OC (O) NHR 1, -OC (S) NHR 1, -C (O) SH, -B (OR 1) OH, -P (O) a (R 1) b (OR 1) c OH, -OP (O) a (R 1) b (OR 1) c OH, - N (R 1 ) OH, -ON (R 1 ) H, = NOH, = NN (R 1 )

일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 티올이고, 하나 이상의 추가의 Y 그룹은 독립적으로 -OH, -NHR1, -C(O)OH, 및 -C(O)NHR1로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. In one embodiment, the at least one Y group is thiol and the at least one additional Y group may be independently selected from the group consisting of -OH, -NHR 1 , -C (O) OH, and -C (O) NHR 1 .

일 예로, 매질은 티오 알코올일 수 있으며, 아미노 티올, 티올 카복실산일 수 있다.In one example, the medium may be a thioalcohol and may be an aminothiol, a thiolcarboxylic acid.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, Y 그룹은 활성 NH-함유 관능기일 수 있다. 일 예로, NH-함유 관능기의 질소 원자는 친핵체일 수 있다. 일 예로, 활성 NH-함유 관능기는 C-결합된 아미드, N-결합된 아미드, O-결합된 카바메이트, N-결합된 카바메이트, 우레아, 구아니딘, 아미딘, 하이드라존 및 N-또는 C-결합된 티오아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 Y 그룹은 1급 아미드이다.In a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the Y group may be an active NH-containing functional group. In one example, the nitrogen atom of the NH-containing functional group may be a nucleophile. In one example, the active NH-containing functional group may be a C-linked amide, an N-linked amide, an O-linked carbamate, an N-linked carbamate, a urea, a guanidine, an amidine, a hydrazone, - < / RTI > linked thioamides. As an example, at least one Y group is a primary amide.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 양극액은 선택적으로, 화학식 1에 따른 물질이 용해되거나 화학식 1에 따른 물질과 혼화성 있는 용매를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 양극액은 에스테르, 니트릴, 케톤, 방향족 탄화수소, 에테르, 아민 및 이들 둘 이상의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 더 함유할 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the anolyte may optionally further include a solvent in which the material according to Formula 1 is dissolved or miscible with the material according to Formula 1. In one example, the anolyte may further contain a material selected from the group consisting of esters, nitriles, ketones, aromatic hydrocarbons, ethers, amines, and combinations of two or more thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 나트륨 이차전지의 운전온도는 200℃ 이하, 실질적으로 100 내지 200℃, 보다 실질적으로, 100 내지 150℃일 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the operating temperature of the sodium secondary battery may be 200 ° C or lower, substantially 100-200 ° C, more practically 100-150 ° C.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지에 있어, 양극액에 함유되는 나트륨염은 화학식 2를 만족하는 나트륨염을 포함할 수 있다.In the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the sodium salt contained in the anolyte may include a sodium salt satisfying the formula (2).

(화학식 2)(2)

Figure pat00002
Figure pat00002

화학식 2의 R은 수소; 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C1 내지 C7의 알킬기;이다.R in formula (2) is hydrogen; Or a straight chain or branched chain C1 to C7 alkyl group.

본 발명에 따른 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극액에 함유된 나트륨염은 고체전해질을 통해 유입되는 나트륨 이온을 원활히 이동시키는 역할을 수행함과 동시에, 전지의 충전 및 방전 반응에 직접적으로 참여할 수 있다.In one embodiment of the sodium secondary battery according to the present invention, the sodium salt contained in the anolyte liquid smoothly moves the sodium ions flowing through the solid electrolyte, and directly acts on the charging and discharging reactions of the battery You can participate.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 나트륨 이차전지는 충방전시, 나트륨염에 의해 하기 반응식 1에 따른 알짜반응이 이루어질 수 있다. In one embodiment of the sodium secondary battery of the present invention, the sodium secondary battery may be subjected to a net reaction according to the following Reaction Scheme 1 by sodium salt upon charge and discharge.

(반응식 1) (Scheme 1)

Figure pat00003
Figure pat00003

니켈을 함유하는 양극은 양극액과 접해 있게 되는데, 양극액이 상기화학식 1의 나트륨염을 함유함에 따라, 충전시, 반응식 2와 같이 양극에 함유된 니켈은 니켈화합물로 변하게 되며, 방전시, 반응식 3과 같이 니켈화합물은 다시 니켈 금속으로 전이될 수 있다.The nickel-containing anode is in contact with the anolyte. When the anolyte contains the sodium salt of the above formula (1), the nickel contained in the anode is converted to the nickel compound in the charging reaction, 3, the nickel compound can again be transferred to the nickel metal.

(반응식 2) : 충전 반응(Reaction Scheme 2): Reaction Reaction

Figure pat00004
Figure pat00004

(반응식 3) : 방전 반응(Reaction Scheme 3): discharge reaction

Figure pat00005
Figure pat00005

상세하게, 충전시 니켈 금속과 접촉하고 있는 양극액 중의 나트륨은 이온화되어 고체전해질을 통해 음극으로 이동하고, 나트륨이 제거된 음이온은 양극의 니켈 금속과 결합하여 니켈화합물로 변하게 될 수 있다. 즉, 나트륨 이온은 충전 중 고체전해질을 통해 이동되어 나트륨 금속 전극이 되며 나트륨 이온과 분리된 (COOR)- 음이온은 전자를 잃은 니켈과 결합하여 Ni(COOR)2의 니켈화합물이 될 수 있다. 방전시에는 반대의 반응이 이루어질 수 있다.Specifically, the sodium in the anolyte which is in contact with the nickel metal at the time of charging is ionized and moved to the cathode through the solid electrolyte, and the anion from which the sodium is removed can be converted into the nickel compound by bonding with the nickel metal of the anode. In other words, the sodium ion is transported through the solid electrolyte during charging to become a sodium metal electrode, and the (COOR) - anion separated from the sodium ion can become a nickel compound of Ni (COOR) 2 by bonding with nickel that has lost electrons. The opposite reaction can be made at the discharge.

상술한 바와 같이, 양극액에 함유되는 나트륨염은 화학식 2에 따른 나트륨염을 포함할 수 있다.As described above, the sodium salt contained in the anolyte solution may include the sodium salt according to formula (2).

(화학식 2)(2)

Figure pat00006
Figure pat00006

화학식 2에서, R은 수소; 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C1 내지 C7의 알킬기;이다.In Formula 2, R is hydrogen; Or a straight chain or branched chain C1 to C7 alkyl group.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에서, 양극액에 함유되는 나트륨염은 나트륨 아세테이트, 나트륨 포메이트 또는 이들의 혼합물일 수 있다. In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, the sodium salt contained in the anolyte may be sodium acetate, sodium formate or a mixture thereof.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에서, 양극액 내 나트륨염의 함량은 5중량% 내지 70중량%, 바람직하게 10중량% 내지 70중량%, 보다 바람직하게 20 중량% 내지 63 중량%일 수 있다. In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, the content of the sodium salt in the anolyte may be 5 wt% to 70 wt%, preferably 10 wt% to 70 wt%, more preferably 20 wt% to 63 wt% have.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극액은 나트륨 아세테이트를 함유할 수 있다. 이때, 양극액 내 나트륨 아세테이트의 함량은 5중량% 내지 70중량%일 수 있으며, 바람직하게 10중량% 내지 70중량%, 보다 바람직하게 20 중량% 내지 63중량%일 수 있다.  In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, the anolyte may contain sodium acetate. At this time, the content of sodium acetate in the anolyte may be 5 wt% to 70 wt%, preferably 10 wt% to 70 wt%, and more preferably 20 wt% to 63 wt%.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극액은 나트륨 포메이트를 함유할 수 있다. 이때, 양극액 내 나트륨 포메이트의 함량은 5중량% 내지 70중량%일 수 있으며, 바람직하게 10중량% 내지 70중량%, 보다 바람직하게 20 중량% 내지 63중량%일 수 있다 In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, the anolyte may contain sodium formate. At this time, the content of sodium formate in the anolyte may be 5 wt% to 70 wt%, preferably 10 wt% to 70 wt%, and more preferably 20 wt% to 63 wt%

양극액 내 나트륨 염의 함량이 너무 낮은 경우, 전기화학적 반응에 참여할 수 있는 양이 부족하여 충방전 속도가 감소될 위험이 있으며, 전지 전체적으로 단위 부피당 에너지 용량이 감소될 위험이 있으며, 용액 내에서의 이온 전도도가 낮아서 저항값이 커질 위험이 있다. 양극액 내 나트륨 염의 함량이 너무 높은 경우, 침전물에 의한 나트륨 이온 전도도가 감소될 위험이 있다.If the content of the sodium salt in the anolyte is too low, there is a risk that the charge / discharge rate will decrease due to insufficient amount to participate in the electrochemical reaction, and there is a risk that the energy capacity per unit volume of the whole battery will be reduced. There is a danger that the conductivity will be low and the resistance value will increase. If the content of sodium salt in the anolyte is too high, there is a risk that the sodium ion conductivity by the precipitate is reduced.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극은 폼(foam), 박(film), 메쉬(mesh), 펠트(felt) 또는 다공성 박(perforated film)을 포함할 수 있다. 실질적인 일 예로, 양극은 니켈 또는 니켈 함유 합금의 폼, 박, 메쉬, 펠트 또는 다공성 박을 포함할 수 있다. In one embodiment of the sodium secondary battery of the present invention, the anode may comprise a foam, a film, a mesh, a felt or a perforated film. As a practical example, the anode may comprise foams, foils, meshes, felt or porous foils of nickel or nickel containing alloys.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극(방전 상태 기준)은 순수한 니켈; 니켈을 함유하는 합금(alloy); 순수 니켈 또는 니켈 합금과 전도성 물질이 적층된 적층체; 또는 다공성 전도체에 니켈을 함유하는 금속 입자가 담지된 것일 수 있다.In one embodiment of the sodium secondary battery of the present invention, the anode (discharge condition reference) is pure nickel; An alloy containing nickel; A laminate in which pure nickel or a nickel alloy and a conductive material are laminated; Or metal particles containing nickel in the porous conductor may be supported.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극이 니켈을 함유하는 합금일 경우, 니켈을 함유하는 합금은 니켈-구리 합금및 니켈-철 합금에서 하나 이상 선택된 합금일 수 있으며, 실질적인 일 예로, 0.01중량% 내지 99.9중량%의 니켈을 함유하는 합금일 수 있다. In one embodiment of the sodium secondary battery of the present invention, when the anode is an alloy containing nickel, the nickel-containing alloy may be an alloy selected from nickel-copper alloy and nickel-iron alloy, For example, it may be an alloy containing 0.01% by weight to 99.9% by weight of nickel.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극이 적층체일 경우, 순수 니켈 또는 니켈 합금이 폼, 박, 메쉬, 펠트, 다공성 박 또는 봉의 형태로 다공성 전도체의 표면에 접하여 적층되어 있거나, 다공성 전도체 내에 삽입되어 있을 수 있다. In one embodiment of the sodium secondary battery according to the present invention, when the anode is a laminate, pure nickel or a nickel alloy is laminated on the surface of the porous conductor in the form of foam, foil, mesh, felt, porous foil or rod, May be inserted into the porous conductor.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에 있어, 양극은 다공성 전도체에 니켈을 함유하는 금속 입자가 담지 또는 코팅된 것일 수 있다. In one embodiment of the sodium secondary battery of the present invention, the anode may be formed by supporting or coating nickel-containing metal particles on the porous conductor.

다공성 전도체는 전도도가 우수하며 전지의 충방전시 화학적으로 안정한 물질이면 사용 가능하다. 실질적인 일 예로는 다공성 전도체는 그라파이트, 그래핀 또는 카본나노튜브를 포함하는 전도성 카본일 수 있으며, 폼(foam), 박(film), 메쉬(mesh), 펠트(felt) 또는 다공성(perforated) 박의 형태일 수 있다.Porous conductors are excellent in conductivity and can be used as long as they are chemically stable when charging and discharging the battery. As a practical example, the porous conductor may be a conductive carbon comprising graphite, graphene or carbon nanotubes and may be a foam, a film, a mesh, a felt or a perforated foil, Lt; / RTI >

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에서, 양극과 양극액이 접한다는 의미는 니켈을 포함하는 양극이 양극액에 침지된 형태를 포함한다. 이때, 양극이 롤링(rolling)된 상태일 수 있음은 물론이다.In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, the meaning that the positive electrode and the positive electrode solution are in contact includes the case where the positive electrode containing nickel is immersed in the positive electrode solution. At this time, it is a matter of course that the anode may be in a rolling state.

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에서, 나트륨 이온 전도성을 갖는 고체전해질은 나트륨 이온의 선택적 전도를 위해 전지 분야에서 통상적으로 사용되는 고체전해질을 포함할 수 있으며, 일 예로, 나트륨초이온전도체(Na super ionic conductor, NASICON)을 포함할 수 있다.In one embodiment according to the sodium secondary battery of the present invention, the solid electrolyte having sodium ion conductivity may comprise a solid electrolyte conventionally used in the field of batteries for the selective conduction of sodium ions, for example, sodium super ion conductor (Na super ionic conductor, NASICON).

본 발명의 나트륨 이차전지에 따른 일 실시예에서, 나트륨초이온전도체(NASICON)는 Na-Zr-Si-O계의 복합산화물, Na-Zr-Si-P-O계의 복합산화물, Y 도핑된 Na-Zr-Si-P-O계의 복합산화물, Fe 도핑된 Na-Zr-Si-P-O계의 복합산화물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 실질적인 일 예로, Y 또는 Fe 도핑된 Na3Zr2Si2PO12, Y 또는 Fe 도핑된 Na1+xSiXZr2P3-xO12 (1.6<x<2.4) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.In one embodiment of the sodium secondary battery of the present invention, the sodium super ion conductor (NASICON) is a composite oxide of Na-Zr-Si-O system, a complex oxide of Na-Zr-Si- PO system, a Y- Zr-Si-PO-based composite oxide, Fe-doped Na-Zr-Si-PO-based composite oxide, or a mixture thereof. In a practical example, Y or Fe-doped Na 3 Zr 2 Si 2 PO 12 , Y or Fe doped Na 1 + x Si x Zr 2 P 3-x O 12 (1.6 <x <2.4), or mixtures thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지는 용융 나트륨을 음극으로 갖는 통상의 나트륨-유황 전지 또는 나트륨-수산화니켈 전지의 구조를 가질 수 있다. The sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention may have a structure of a conventional sodium-sulfur battery or a sodium-nickel hydroxide battery having molten sodium as a negative electrode.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지의 구조를 도시한 일 예로, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지는 하단이 밀폐되고 상단이 개방된 원통형의 금속 하우징(100), 금속 하우징(100) 내부에 위치하며, 금속 하우징(100)의 외측에서 내측으로 순차적으로 위치하는 하단이 밀폐되는 튜브 형상의 고체전해질(이하 고체전해질 튜브, 300), 안전튜브(safety tube, 410) 및 위킹튜브(wicking tube, 420)를 포함할 수 있다.1, a sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a lower end closed and an upper open end, as shown in FIG. 1, A tube-shaped solid electrolyte (hereinafter, referred to as a solid electrolyte tube) 300, which is positioned inside the metal housing 100 and has a lower end sequentially positioned from the outside to the inside of the metal housing 100, A safety tube 410 and a wicking tube 420.

상세하게, 금속 하우징(100)의 최 내측, 즉 중심에 위치하는 위킹튜브(420)는 하단에 관통홀(1)이 형성된 튜브 형상일 수 있으며, 안전튜브(410)는 위킹튜브(420) 외측에 위치하여 일정 이격 거리를 가지며 위킹튜브(420)를 감싸는 구조를 가질 수 있다.The wicking tube 420 located at the innermost side of the metal housing 100 may be in the form of a tube having a through hole 1 at the lower end thereof and the safety tube 410 may be formed outside the wicking tube 420 And the wicking tube 420 may have a predetermined spacing distance.

용융 나트륨을 포함하는 음극(400)은 위킹튜브(420) 내부에 구비되는데, 위킹튜브(420) 하부에 형성된 관통홀(1)을 통해 위킹튜브(420)와 안전튜브(410) 사이의 빈 공간을 채우는 구조를 갖는다. 위킹튜브(420) 및 안전튜브(410)의 이중 구조는 고체전해질 튜브(300)의 파손시 양극 물질과 음극 물질간의 격렬한 반응을 방지하며, 모세관력에 의해 방전시에도 용융 나트륨의 수위를 일정하게 유지할 수 있는 구조이다.The negative electrode 400 including molten sodium is provided in the wicking tube 420. The negative electrode 400 includes a hollow space between the wicking tube 420 and the safety tube 410 through the through hole 1 formed in the lower portion of the wicking tube 420, . &Lt; / RTI &gt; The double structure of the wicking tube 420 and the safety tube 410 prevents a violent reaction between the anode material and the cathode material when the solid electrolyte tube 300 is broken and the water level of the molten sodium is constant even when discharged by the capillary force It is a structure that can be maintained.

고체전해질 튜브(300)는 안전튜브(410) 외측에 안전튜브(410)를 감싸도록 위치하며, 나트륨 이온(Na+)에 대하여 선택적인 투과성을 갖는 튜브 형상의 고체전해질일 수 있다. The solid electrolyte tube 300 may be a tube-shaped solid electrolyte having a selective permeability to sodium ions (Na + ), which is positioned to surround the safety tube 410 outside the safety tube 410.

안전튜브(410)를 감싸는 고체전해질 튜브(300)와 금속 하우징(100) 사이 공간에는 화학식 1에 따른 매질 및 화학식 2에 따른 나트륨염을 함유하는 양극액(220) 및 니켈을 포함하는 양극(210)이 구비될 수 있다.A space between the solid electrolyte tube 300 surrounding the safety tube 410 and the metal housing 100 is provided with a medium according to Formula 1 and an anolyte 220 containing a sodium salt according to Formula 2 and an anode 210 comprising nickel May be provided.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 이차전지는 동심구조를 가지며 내측에서 외측으로 위킹튜브(420), 안전튜브(410), 고체전해질 튜브(300) 및 금속 하우징(100)이 순차적으로 위치하는 구조를 가지며, 위킹튜브(420) 내부에 용융 나트륨을 포함하는 음극(400)이 담지되며, 고체전해질 튜브(300)와 금속 하우징(100) 사이의 공간에 화학식 2의 나트륨염을 함유하는 양극액(220)이 구비되며, 양극액(220)에 함침되도록 니켈을 포함하는 양극(210)이 구비될 수 있다. That is, the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention has a concentric structure, and the wicking tube 420, the safety tube 410, the solid electrolyte tube 300, and the metal housing 100 are sequentially positioned from the inside to the outside A negative electrode 400 containing molten sodium is supported in the wicking tube 420 and a negative electrode 400 containing a sodium salt of the formula 2 in a space between the solid electrolyte tube 300 and the metal housing 100, And an anode 210 including nickel to be impregnated into the anolyte 220 may be provided.

도 1에 도시한 바와 같이, 고체전해질 튜브(300)와 금속 하우징(100) 사이에 니켈을 포함하는 양극(210)이 롤링(rolling)되어 구비될 수 있으나, 본 발명이 양극의 형상에 의해 한정되지 않음은 물론이다.As shown in FIG. 1, the anode 210 including nickel may be provided between the solid electrolyte tube 300 and the metal housing 100 by rolling. However, the present invention is limited by the shape of the anode Of course not.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 나트륨 전지는 금속 하우징(100) 상부에 위치하여 금속 하우징 내부를 밀폐시키는 덮개(110), 링 형상을 가지며 금속 하우징(100) 상측에 위치하여 금속 하우징(100)과 고체전해질 튜브(300) 사이를 전기적으로 절연시키는 절연체(120), 금속 하우징(100)의 상단 둘레에 위치하는 전극단자(130)를 더 포함할 수 있다. 또한, 전해액의 증발을 최소화하기 위해, 제조 직후 덮개(110)에 의해 밀봉된 전지 내부 압력이 15psi 이상일 수 있으며, 양극액에 함침된 니켈을 포함하는 음극이 금속 하우징(100)과 전기적으로 접속되어 있을 수 있음은 물론이다. 또한, 위킹튜브(420) 내부에 담지된 용융 나트륨 음극에 일정 영역 함침되도록 음극 집전체가 덮개(110)의 관통공을 통해 투입될 수 있음은 물론이다.In addition, the sodium battery according to the embodiment of the present invention includes a lid 110 positioned above the metal housing 100 to seal the inside of the metal housing 100, a ring shape, positioned above the metal housing 100, An insulator 120 for electrically insulating the solid electrolyte tube 300 from the solid electrolyte tube 300 and an electrode terminal 130 disposed around the upper end of the metal housing 100. Further, in order to minimize evaporation of the electrolyte solution, the inner pressure of the battery sealed by the cap 110 immediately after the preparation may be 15 psi or more, and a negative electrode containing nickel impregnated in the positive electrode liquid is electrically connected to the metal housing 100 Of course. It goes without saying that the negative electrode collector may be inserted through the through hole of the cover 110 so that the molten sodium negative electrode carried in the wicking tube 420 is impregnated in a certain region.

도 2는 니켈을 양극으로, 금속 소듐을 음극으로, 20 중량%의 소듐 포메이트(sodium formate)가 용해된 글리세롤을 양극액으로 제조된 소듐 이차전지의 충방전 특성을 측정 도시한 도면이다. 상세하게, 니켈 메쉬를 55mg을 원형으로 자른 후 양극으로 사용하였으며, 이러한 니켈 메쉬는 집전체로 사용한 백금선과 연결하였다. 또한 나트륨 포메이트가 20중량%로 글리세롤에 녹여져 있는 용액(양극액)을 635mg 투입하였다. 두께 1mm 및 2cm2의 면적을 가진 나시콘(NaSICON)을 고체전해질로 사용하였으며, 나시콘 고체전해질 반대편의 음극에는 소듐 금속을 100mg 투입하여 전지를 구성하였다. 도 2의 충방전 특성은 상술한 바와 같이 제조된 이차 전지를 110℃로 승온한 이후, 5mA로 전류를 흘려 충전 및 방전을 각기 4시간씩 실시한 결과이다.FIG. 2 is a graph showing charge / discharge characteristics of a sodium secondary battery in which nickel is used as an anode, metal sodium is used as a cathode, and glycerol in which 20% by weight of sodium formate is dissolved is used as an anolyte. Specifically, 55 mg of the nickel mesh was cut into a circle and used as an anode. The nickel mesh was connected to a platinum wire used as a current collector. Further, 635 mg of a solution (anolyte solution) in which 20% by weight of sodium formate was dissolved in glycerol was added. Nasicon (NaSICON) having a thickness of 1 mm and 2 cm 2 was used as a solid electrolyte, and 100 mg of sodium metal was charged into a negative electrode on the opposite side of the nacicon solid electrolyte. The charging and discharging characteristics of FIG. 2 were obtained by heating the secondary battery manufactured as described above to a temperature of 110 ° C, and then passing current through the battery at a current of 5 mA for charging and discharging for 4 hours each.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will recognize that many modifications and variations are possible in light of the above teachings.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (12)

나트륨을 함유하는 음극; 나트륨 염 및 하기 화학식 1에 의해 정의되는 매질을 함유하는 양극액; 상기 양극액과 접하는 양극; 및 상기 음극과 상기 양극액 사이에 구비되는 나트륨 이온 전도성을 갖는 고체전해질;을 포함하는 나트륨 이차전지.
(화학식 1)
Y-A-(Y)n
(각각의 Y는 동일하거나 상이할 수 있고, 각각의 Y는 독립적으로 -OH, -C(O)OH, -C(OR1)OH, -OC(R1)OH, -NHR1, -NHC(O)R1, -NHC=NR1, -NR1C=NH, -NR1C(NR1 2)=NH, -NHC(NR1 2)=NR1, -NHC(O)OR1, -NHC(O)NR1 2, -C(O)NHR1, -C(S)NHR1, -OC(O)NHR1, -OC(S)NHR1, -SH, -C(O)SH, -B(OR1)OH, -P(O)a(R1)b(OR1)c(O)dH, -OP(O)a(R1)b(OR1)c(O)dH, -N(R1)OH, -ON(R1)H, =NOH 및 =NN(R1)H로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것이며, 여기서, R1는 각각의 경우 독립적으로 -H이거나, C1-20 지방족, C1-20 헤테로지방족, 3원 내지 12원 헤테로사이클릭 및 6원 내지 12원 아릴로 이루어진 그룹으로부터 선택된 치환 또는 비치환된 라디칼이고, a 및 b는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, c는 0, 1 또는 2이고, d는 0 또는 1이고, a, b 및 c의 합은 1 또는 2이며, 상기 Y 중의 어느 것에 결합된 산성 수소 원자는 금속 원자 또는 유기 양이온에 의해 대체될 수 있으며, -A-는 공유결합 또는 다가 잔기이고, n은 1 내지 10의 정수이다) An anode containing sodium; An anolyte containing a sodium salt and a medium defined by the following formula (1); A positive electrode in contact with the positive electrode liquid; And a solid electrolyte having sodium ion conductivity provided between the cathode and the anolyte.
(Formula 1)
YA- (Y) n
(Each Y may be the same or different and each Y is independently -OH, -C (O) OH, -C (OR 1 ) OH, -OC (R 1 ) OH, -NHR 1 , -NHC (O) R 1, -NHC = NR 1, -NR 1 C = NH, -NR 1 C (NR 1 2) = NH, -NHC (NR 1 2) = NR 1, -NHC (O) OR 1, -NHC (O) NR 1 2, -C (O) NHR 1, -C (S) NHR 1, -OC (O) NHR 1, -OC (S) NHR 1, -SH, -C (O) SH , -B (OR 1) OH, -P (O) a (R 1) b (OR 1) c (O) d H, -OP (O) a (R 1) b (OR 1) c (O) d H, -N (R 1) OH, -ON (R 1) H, = NOH , and = NN (R 1) will selected from the group consisting of H, wherein, R 1 can be independently -H, in each case, C1-20 aliphatic, C1-20 heteroaliphatic, 3- to 12-membered heterocyclic, and 6-to 12-membered aryl, a and b are each independently 0 or 1, , c is 0, 1 or 2, d is 0 or 1, the sum of a, b and c is 1 or 2, and the acidic hydrogen atom bonded to any of the Ys is a metal atom or an organic May be replaced by one, -A- is a covalent bond or a multivalent moiety, n is an integer of 1 to 10) 제 1항에 있어서,
상기 화학식 1에서 각각의 Y는 독립적으로 -OH 및 -C(O)OH로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나트륨 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein each Y in the formula (1) is independently selected from the group consisting of -OH and -C (O) OH. 제 1항에 있어서,
상기 화학식 1에서 -A-는 C2-30 지방족, C2-30 헤테로지방족, 6원 내지 12원 아릴, 3원 내지 12원 헤테로사이클릭, 5원 내지 12원 헤테로아릴, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리카보네이트, 폴리옥시메틸렌 및 이들 중의 둘 이상의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 치환 또는 비치환된 라디칼인 나트륨 이차전지.The method according to claim 1,
In Formula 1, -A- represents a C2-30 aliphatic, C2-30 heteroaliphatic, 6 to 12 membered aryl, 3 to 12 membered heterocyclic, 5 to 12 membered heteroaryl, polyolefin, polyester, polyether , Polycarbonate, polyoxymethylene, and mixtures of two or more of the foregoing. 제 1항에 있어서,
상기 화학식 1에서 n이 1 내지 4인 나트륨 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein n is 1 to 4 in the formula (1). 제 1항에 있어서,
상기 매질은 다가 알코올 또는 하이드록시산을 포함하는 나트륨 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the medium comprises a polyhydric alcohol or a hydroxy acid. 제 1항에 있어서,
상기 매질은 1,2-에탄디올, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸프로판-1,3-디올, 2-부틸-2-에틸프로판-1,3-디올, 1,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 1,12-도데칸디올, 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-디올, 1,3-사이클로펜탄디올, 1,2-사이클로헥산디올, 1,3-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산디올, 1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,3-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디에탄올, 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜로 이루어진 그룹에서 하나 또는 둘 이상 선택된 물질을 포함하는 나트륨 이차전지. The method according to claim 1,
The medium may be selected from the group consisting of 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4- 1,3-diol, 1,5-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1, 1,3-diol, 1,3-cyclopentanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,12-dodecanediol, 2,2,4,4-tetramethylcyclobutane- 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol ethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, Sodium secondary emulsion containing one or more selected from the group consisting of glycerol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol and polypropylene glycol . 제 1항에 있어서,
상기 매질은 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[사이클로헥산올], 2,2'-메틸렌비스[페놀], 4,4'-메틸렌비스[페놀], 4,4'-(페닐메틸렌)비스[페놀], 4,4'-(디페닐메틸렌)비스[페놀], 4,4'-(1,2-에탄디일)비스[페놀], 4,4'-(1,2-사이클로헥산디일)비스[페놀], 4,4'-(1,3-사이클로헥산디일)비스[페놀], 4,4'-(1,4-사이클로헥산디일)비스[페놀], 4,4'-에틸리덴비스[페놀], 4,4'-(1-페닐에틸리덴)비스[페놀], 4,4'-프로필리덴비스[페놀], 4,4'-사이클로헥실리덴비스[페놀], 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[페놀], 4,4'-(1-메틸프로필리덴)비스[페놀], 4,4'-(1-에틸프로필리덴)비스[페놀], 4,4'-사이클로헥실리덴비스[페놀], 4,4'-(2,4,8,10-테트라옥사스피로[5. 5]운데칸-3,9-디일디-2,1-에탄디일)비스[페놀], 1,2-벤젠디메탄올, 1,3-벤젠디메탄올, 1,4-벤젠디메탄올, 4,4'- [1,3-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스[페놀], 4,4'-[1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스[페놀], 페놀프탈레인, 4,4'-(1-메틸리덴)비스[2-메틸페놀], 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[2-(1-메틸에틸)페놀] 및 2,2'-메틸렌비스 [4-메틸-6-(1-메틸에틸)페놀]로 이루어진 그룹에서 하나 또는 둘 이상 선택된 물질을 포함하는 나트륨 이차전지.The method according to claim 1,
The medium may be selected from the group consisting of 4,4'- (1-methylethylidene) bis [cyclohexanol], 2,2'-methylenebis [phenol], 4,4'-methylenebis [phenol] (Phenylmethylene) bis [phenol], 4,4 '- (diphenylmethylene) bis [phenol], 4,4' Phenol], 4,4'- (1, 4-cyclohexanediyl) bis [phenol], 4,4 ' , 4'-ethylidenebis [phenol], 4,4'- (1-phenylethylidene) bis [phenol], 4,4'-propylidenebis [phenol], 4,4'-cyclohexylidene Bis [phenol], 4,4 '- (1-methylethylidene) bis [phenol], 4,4'4,4'- (2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane-3,9-dione) bis [phenol], 4,4'-cyclohexylidenebis [phenol] Phenylene], 1,2-benzene dimethanol, 1,3-benzene dimethanol, 1,4-benzene dimethanol, 4,4'- [1,3-phenyl (1-methylethylidene)] bis [phenol], 4,4 '- [1,4-phenyl (1-methylethylidene)] bis [phenol], phenolphthalein, 4,4 '- (1-methylidene) A sodium secondary battery comprising one or more selected from the group consisting of [2- (1-methylethyl) phenol] and 2,2'-methylenebis [ . 제 1항에 있어서,
상기 매질은 글리콜산, DL-락트산, D-락트산, L-락트산, 시트르산, 만델산 3-하이드록시프로피온산, DL-3-하이드록시부티르산, D-3-하이드록시부티르산, L-3-하이드록시부티르산, DL-3-하이드록시 발레르산, D-3-하이드록시 발레르산, L-3-하이드록시발레르산, 살리실산, 살리실산의 유도체, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말레산, 석신산, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산 및 아젤라산으로 이루어진 그룹에서 하나 또는 둘 이산 선택된 물질을 포함하는 나트륨 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the medium is selected from the group consisting of glycolic acid, DL-lactic acid, D-lactic acid, L-lactic acid, citric acid, mandelic acid 3-hydroxypropionic acid, DL-3-hydroxybutyric acid, Butyric acid, DL-3-hydroxyvaleric acid, D-3-hydroxyvaleric acid, L-3-hydroxyvaleric acid, salicylic acid, derivatives of salicylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, , Glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, and azelaic acid. 제 1항에 있어서,
상기 나트륨 염은 하기 화학식 2에 의해 정의되는 유기 나트륨염을 포함하는 나트륨 이차전지.
(화학식 2)
Figure pat00007

(상기 화학식 2의 R은 수소; 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C1 내지 C7의 알킬기;이다) The method according to claim 1,
Wherein the sodium salt comprises an organosodium salt defined by the following formula (2).
(2)
Figure pat00007

(R in the above formula (2) is hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms) 제 1항 내지 제 9항에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
상기 음극은 금속 나트륨을 포함하며, 상기 양극은 니켈을 포함하는 나트륨 이차전지.10. A compound according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the negative electrode comprises metal sodium, and the positive electrode comprises nickel. 제 1항 내지 제 9항에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
상기 양극액은 5중량% 내지 70중량%의 나트륨염을 함유하는 나트륨 이차전지.10. A compound according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the anolyte contains 5 wt% to 70 wt% sodium salt. 제 1항 내지 제 9항에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
상기 나트륨 이차전지의 운전 온도는 100 내지 200℃인 나트륨 이차전지.10. A compound according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the sodium secondary battery has an operating temperature of 100 to 200 ° C.
KR1020130039159A 2012-04-10 2013-04-10 Na based Secondary Battery KR102061731B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2013/003003 WO2013154349A1 (en) 2012-04-10 2013-04-10 Sodium secondary battery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120037079 2012-04-10
KR20120037079 2012-04-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130116022A true KR20130116022A (en) 2013-10-22
KR102061731B1 KR102061731B1 (en) 2020-01-03

Family

ID=49635342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130039159A KR102061731B1 (en) 2012-04-10 2013-04-10 Na based Secondary Battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102061731B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150066889A (en) * 2013-12-09 2015-06-17 에스케이이노베이션 주식회사 Complex Solid Electrolyte for Sodium Secondary Battery and the Fabrication Method Thereof
WO2019221456A1 (en) * 2018-05-14 2019-11-21 주식회사 엘지화학 Electrolyte and lithium secondary battery comprising same
WO2022211773A1 (en) * 2021-03-28 2022-10-06 Global Warming Solutions, Inc. A device and a method for producing hydrogen
US11539076B2 (en) 2018-05-14 2022-12-27 Lg Energy Solution, Ltd. Electrolyte and lithium secondary battery comprising same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960002926A (en) 1994-06-09 1996-01-26 조규향 Core tube for sodium-sulfur battery or sodium / nickel chloride battery and its manufacturing method
JP2001223021A (en) * 2000-02-08 2001-08-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Sodium battery
US20110104526A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 Chett Boxley Solid-state sodium-based secondary cell having a sodium ion conductive ceramic separator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960002926A (en) 1994-06-09 1996-01-26 조규향 Core tube for sodium-sulfur battery or sodium / nickel chloride battery and its manufacturing method
JP2001223021A (en) * 2000-02-08 2001-08-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Sodium battery
US20110104526A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 Chett Boxley Solid-state sodium-based secondary cell having a sodium ion conductive ceramic separator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150066889A (en) * 2013-12-09 2015-06-17 에스케이이노베이션 주식회사 Complex Solid Electrolyte for Sodium Secondary Battery and the Fabrication Method Thereof
WO2019221456A1 (en) * 2018-05-14 2019-11-21 주식회사 엘지화학 Electrolyte and lithium secondary battery comprising same
US11539076B2 (en) 2018-05-14 2022-12-27 Lg Energy Solution, Ltd. Electrolyte and lithium secondary battery comprising same
WO2022211773A1 (en) * 2021-03-28 2022-10-06 Global Warming Solutions, Inc. A device and a method for producing hydrogen

Also Published As

Publication number Publication date
KR102061731B1 (en) 2020-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kimura et al. Correlation between solvation structure and ion-conductive behavior of concentrated poly (ethylene carbonate)-based electrolytes
Zhang et al. Dendrite-free lithium metal solid battery with a novel polyester based triblock copolymer solid-state electrolyte
Mindemark et al. High-performance solid polymer electrolytes for lithium batteries operational at ambient temperature
US11319411B2 (en) Solid ionically conducting polymer material
KR102061731B1 (en) Na based Secondary Battery
Zhang et al. Tertiary sulfonium as a cationic functional group for hydroxide exchange membranes
JP2644026B2 (en) Ion conductor
Mecerreyes et al. Innovative polymers for next‐generation batteries
Zhou et al. Rigid–Flexible Coupling Polymer Electrolytes toward High‐Energy Lithium Batteries
Zhang et al. History of solid polymer electrolyte‐based solid‐state lithium metal batteries: a personal account
US20170005356A1 (en) Solid ionically conducting polymer material
CN105474448A (en) Self-healing electrode protection in electrochemical cells
Zhou et al. Self‐Healing and Recyclable Polymer Electrolyte Enabled with Boronic Ester Transesterification for Stabilizing Ion Deposition
TW201220582A (en) Li-based anode with ionic liquid polymer gel
WO2016182884A1 (en) Solid ionically conducting polymer material
WO2013154349A1 (en) Sodium secondary battery
KR20110124233A (en) Polymer electrolytes including porous organic particles
Verma et al. Recent progress in electrolyte development and design strategies for next‐generation potassium‐ion batteries
KR20150063269A (en) Composite electrode for lithium air battery, preparing method thereof, and lithium air battery including the same
Hilder et al. The effect of cation chemistry on physicochemical behaviour of superconcentrated NaFSI based ionic liquid electrolytes and the implications for Na battery performance
EP3453067A1 (en) Solid ionically conducting polymer material
Misenan et al. Polyurethane‐based polymer electrolyte for lithium ion batteries: a review
Andersson et al. Designing polyurethane solid polymer electrolytes for high-temperature lithium metal batteries
Lee et al. Zwitterionic surfactant–stabilized ionogel electrolytes with high ionic conductivity for lithium secondary batteries
Le Mong et al. Acceleration of selective lithium ion transport of PAES-g-2PEG self-assembled flexible solid-state electrolytes for lithium secondary batteries

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant