[发明专利]用于二次电池的聚合物电解质和包括该聚合物电解质的锂二次电池

说明书

本发明涉及用于二次电池的聚合物电解质和包括该聚合物电解质的锂二次电池，并且特别地，涉及用于二次电池的聚合物电解质，其中通过包括聚合物和具有至少一个双键的电子受体作为掺杂剂，机械性能、离子电导率和导电性得以改善，以及涉及锂二次电池，其中通过包括所述聚合物电解质，高温和高压下的电化学稳定性得以提高。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0086056号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。

技术领域

本发明涉及用于二次电池的聚合物电解质和包括该聚合物电解质的锂二次电池。

背景技术

随着电气、电子、通信和计算机工业的快速发展，对高性能、高稳定性二次电池的需求不断增长。特别是，随着电子(通信)装置的小型化和轻量化趋势，需要薄膜和小型锂二次电池作为该领域的核心部件。

取决于所使用的电解质，锂二次电池可以分为使用液体电解质的锂离子电池和使用聚合物电解质的锂聚合物电池。

关于锂离子电池，它可能具有高容量，但是，由于使用含有锂盐的液体电解质，可能存在泄漏和爆炸的风险并且电池设计可能会复杂化以准备应对所述风险。

关于锂聚合物电池，由于使用固体聚合物电解质或含有电解质溶液的凝胶聚合物电解质作为电解质，因此提高了稳定性并且同时获得了柔韧性，并因此，锂聚合物电池可以以各种形式发展，例如，以小电池或薄膜电池的形式。特别地，在使用凝胶聚合物电解质的情况下，由于可以减少在制备锂二次电池中所用组分的数量，因此还可以预期到节约成本的效果。

然而，由于聚合物电解质具有显著低于液体电解质的离子电导率，因此聚合物电解质可能不适合商业化。

例如，对于已被广泛用作聚合物电解质的聚环氧乙烷(polyethylene oxide)，尽管它处于固态，但它具有优异的解离离子导电金属盐的能力。也就是说，由于碱金属盐的阳离子在该阳离子与聚环氧乙烷中存在的氧原子配位而形成配合物的同时被稳定化，所以该阳离子可以在没有溶剂的情况下以稳定的离子状态存在。然而，由于聚环氧乙烷在室温下具有半结晶结构，因此该晶体结构会干扰解离的金属盐的移动。因此，存在能量特性降低的缺点，例如，聚环氧乙烷在室温下具有约1.0×10^-8S/cm的低离子电导率值。因此，聚环氧乙烷可能不适合商业化。

因此，迫切需要开发一种聚合物电解质材料，在这种聚合物电解质材料中，确保了可加工性和机械强度，并且提高了离子电导率和导电性改善效果以及电池安全性效果。

现有技术文献

日本专利申请特许公开第2016-540353号

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种用于二次电池的聚合物电解质，这种聚合物电解质具有优异的机械强度和改善的导电性和离子电导率。

本发明的另一方面提供一种锂二次电池，在这种锂二次电池中，通过包括所述用于二次电池的聚合物电解质增强了高电压和高温下的电池安全性。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种用于二次电池的聚合物电解质，包括：

由式1或式2表示的聚合物；和

具有至少一个双键的电子受体(electron-acceptor)，作为掺杂剂(dopant)：