탄소나노튜브-MOF 시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 황 이차전지

Co-MOF-74 성장 CNT 시트로 폴리설파이드 셔틀을 억제한 리튬-황 전지

본 기술은 리튬 황 전지의 양극과 분리막 사이에 다공성 금속유기골격체인 Co-MOF-74가 성장된 탄소나노튜브(CNT) 시트를 삽입하여, 리튬 폴리설파이드의 셔틀 현상을 물리적/화학적으로 억제하고 리튬 황 전환 반응을 촉진하는 중간층 기술입니다.

리튬 황 전지 방전 시 생성되는 리튬 폴리설파이드가 전해질에 용해되어 음극으로 이동하는 셔틀(Shuttle) 현상으로 인한 활물질 손실 및 전지 성능 저하, 그리고 Li2S2에서 Li2S로의 전환 반응 효율 저하로 인한 낮은 실제 용량 발현 문제 문제가 있었습니다.

본 기술은 다층 탄소나노튜브(MWCNT) 상에 1300-1356 m2/g의 고비표면적을 가진 Co-MOF-74를 합성하여 독립적인 시트 형태로 제작함으로써, 리튬 이차전지 양극 소재의 안정성과 수명 특성을 개선하는 방향으로 응용될 수 있습니다.

‍

‍

Key Features:

• 양극과 분리막 및 음극을 포함하고 양극과 분리막 사이에 독립적으로 위치하는 시트를 포함하는 리튬 황 이차전지
• 탄소나노튜브의 표면에 다공성 금속유기골격체를 직접 성장시켜 하나로 일체 형성되는 시트
• 시트에 성장된 금속유기골격체가 코발트 기반 다공성 골격체인 Co-MOF-74로 이루어지는 구성
• 양극과 분리막 사이의 시트가 리튬 폴리설파이드의 셔틀 현상을 물리적·화학적으로 억제하는 구성

‍