금속-공기 배터리용 산화-환원 촉매, 이를 포함하는 금속-공기 배터리용 공기전극, 이를 포함하는 금속-공기 배터리용 막-전극 집합체 및 이의 제조방법

성능저하 방지 리튬-공기 배터리 제조

본 기술은 금속-공기 배터리용 산화-환원 촉매, 공기전극 및 이를 포함하는 금속-공기 배터리용 막-전극 집합체에 관한 것입니다.

리튬-공기 배터리는 에너지 밀도가 기존 리튬 배터리보다 10배 이상 높아 차세대 이차전지로 유망하지만, 충전과 방전을 반복하여 리튬산화물(Li2O2)이 축적되면 전류 밀도와 수명 특성이 저하되는 문제점이 있습니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 기술은 분리막을 통한 산화 환원 매개체(Redox Mediator, RM)의 투과를 감소시키는 방법을 제안합니다.

본 기술은 충전 및 방전 시 분리막을 통한 산화 환원 매개체의 투과를 감소시킴으로써 금속-공기 배터리의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 산화 환원 매개체의 크로스오버 (Crossover) 현상을 방지할 수 있습니다.

‍

‍

‍

Key Features:

• 금속-공기 배터리용 산화-환원 촉매는 바인더(binder) 및 산화-환원 매개체(redox mediator)
• 제1젤 전해질은 불소계 폴리머, 리튬 전구체 및 이온성 액체
• 제2젤 전해질은 불소계 폴리머, 리튬 전구체, 이온성 액체 및 첨가제
• 방정계 질화붕소(hexagonal boron nitride), 산화 알루미늄 (Al2O3), 탄소나노튜브(CNT), 산화 규소(SiO2) 를 첨가제로 사용

‍

‍

본 기술은 한국연구재단의 리튬이온 교환막을 이용한 고전류밀도 수전해 시스템 연구과제 지원을 통해 개발되었습니다.

‍