본 기술은 폴리이미드(PI) 분리막 표면에 리튬 p-톨루엔술피네이트(PTSL) 입자를 바인더와 함께 코팅하여 분리막의 열적 안정성을 확보하는 기술입니다. 코팅층은 양극 계면에서 인공 CEI(Cathode Electrolyte Interphase) 층으로 작용해 전해질 부반응을 억제합니다.
기존 폴리에틸렌(PE) 분리막은 130℃ 부근에서 수축이 일어나 고온에서 내부 단락과 셀 폭발 위험이 있었습니다. 또한 Ni-rich NCM과 같은 고에너지 밀도 양극을 사용할 경우 전해질과의 부반응으로 사이클 수명이 저하되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 다공성 지지체의 일면 또는 양면에 PTSL을 고분자 바인더와 함께 도포하여 코팅층을 형성하도록 구성됩니다. PTSL의 술폰산(SOx) 작용기가 전해질 분해를 억제하는 인공 CEI 층으로 기능하고, 분리막의 습윤성과 이온 전도도를 높이며 200℃ 이상의 내열성을 부여합니다. 고니켈 양극을 채택한 전기차 셀과 급속충전으로 발열이 큰 파워툴용 배터리에 적용될 수 있어 분리막 교체만으로 열 안전성과 양극 계면 보호라는 두 과제를 함께 해결할 수 있습니다.
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