다공성 유기 고분자 기반 전도체 및 이를 포함하는 고체 전해질용 조성물

술폰기 양성자를 아연 이온으로 치환한 다공성 유기 고분자 전도체

본 기술은 다공성 유기 고분자(POP)의 기공 내 술폰기(-SO3H)를 도입한 후, 이온 교환 공정을 통해 술폰기의 양성자(H+)를 아연 이온(Zn2+)으로 치환하여 아연 이온의 전도성을 극대화한 고체 전해질 소재 기술입니다.

아연 배터리는 리튬 배터리 대비 원자재 고갈 및 위험성 측면에서 장점이 있으나, 전해질 내 2가 양이온인 아연 이온의 낮은 전도도와 이를 뒷받침할 고체 전해질 소재 연구의 미비함 문제가 있었습니다.

본 기술은 다중 후합성 기능화(multi-post-synthetic functionalization)를 통해 다공성 유기 고분자 구조에 술폰기를 고밀도로 도입하고, 이를 아연염 수용액과 반응시켜 이온 교환을 수행함으로써 고성능 아연 이온 전도체(제2 다공성 유기 고분자)를 제조함으로써, 이차전지 전해질에 도입되어 공정 단순화와 비용 절감에 기여할 수 있습니다.

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Key Features:

• 정해진 화학식을 반복단위로 하며 술폰기의 양성자가 아연 이온으로 치환된 제2 다공성 유기 고분자를 포함하는 전도체
• 다공성 유기 고분자의 기공 내에 술폰기를 도입한 후 이온 교환 공정으로 양성자를 아연 이온으로 치환하는 구성
• 아연 이온으로 치환된 술폰기를 통해 아연 이온의 전도성을 향상시키는 다공성 유기 고분자
• 다공성 유기 고분자 전도체를 아연 전지의 고체 전해질에 적용하도록 구성되는 전도체

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