본 기술은 그래파이트 음극을 사용하는 리튬이온이차전지에서 특정 화학식의 실릴 인산계 화합물 3 중량%, EMC와 EC를 2:1로 섞은 유기용매, 리튬염으로 이루어진 전해질을 적용해 음극 표면에 Si·P 성분이 포함된 SEI층을 형성하는 기술입니다.
리튬이온이차전지의 성능은 음극 표면에 형성되는 SEI 층의 안정성에 크게 좌우되지만, 모든 전해질이 안정한 피막을 만드는 것은 아니었습니다. 특히 니켈 고함량 양극과 함께 쓰는 경우 불순물로 인해 용량, 사이클 특성, 고온 안정성이 저하되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 전해질 첨가 화합물이 흑연 음극 표면에 불소·인·규소 결합을 포함한 견고한 SEI층을 만들어 전해질 추가 분해를 막고, 50 사이클 이후에도 95~99%의 비용량을 유지합니다. 스마트폰과 노트북 등 흑연 음극 기반 소형 셀의 전해액 배합에 적용될 수 있어 기존 생산 라인을 바꾸지 않고 첨가제 교체만으로 수명을 늘릴 수 있습니다.
본 발명은 미래창조과학부의 리튬이차전지 고용량 양극 소재용 잔류 리튬 저감 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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