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IBL-26-2113

리튬 금속 분말 전극 제조방법

등록일
2026-09-29
이차전지› 전지› 전극
Ag·Au 질산염 첨가제로 Li3N 피막을 형성한 균일 전착형 리튬 분말 전극 제조법

본 기술은 리튬 분말 슬러리에 Ag 또는 Au 기반의 금속 질산염(Mx(NO3)y) 첨가제를 섞어, 리튬과의 합금 반응으로 핵생성 에너지를 낮추고 표면에 Li3N이 풍부한 안정 피막을 형성함으로써 균일한 리튬 전착을 유도하는 기술입니다.

기존 리튬 포일은 대면적화에 한계가 있었고, 충방전을 반복하면 리튬 덴드라이트가 자라나는 문제가 있었습니다. 이로 인해 내부 단락과 전해질 소모가 발생하여 전지 수명이 줄어드는 한계가 존재했습니다.

본 기술은 리튬 분말, 바인더, Mx(NO3)y 첨가제를 함께 담은 슬러리로 전극을 만들며, Ag 또는 Au는 리튬 친화적 합금 반응으로 활성 사이트를 제공하고 질산 이온은 리튬과 반응해 이온 전도성과 기계적 강도가 우수한 Li3N-rich 피막을 이루도록 구성됩니다. 리튬 금속 이차전지 음극, 대면적 파우치형 셀, 롤투롤 코팅 기반 리튬 전극 양산 라인 등에 적용될 수 있어 포일 압연 없이 슬러리 코팅만으로 넓은 면적의 리튬 전극을 균일하게 제작할 수 있습니다.

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Key Features:
  • 리튬 분말 및 바인더를 혼합하여 리튬 분말 슬러리를 제조하는 단계
  • Ag 또는 Au를 금속 양이온으로 하여 리튬과 합금 반응을 하는 Mx(NO3)y 첨가제를 슬러리에 첨가하는 단계
  • 첨가제가 투입된 리튬 분말 슬러리를 이용하여 리튬 전극을 제조하는 단계
  • Ag 또는 Au와 합금된 리튬 표면에 형성되며 Li3N, LiNO2 및 LiNO3를 포함하는 피막

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대구경북과학기술원
이용민 | 강동윤 | 진다희 | 시릴 부부 자파수
문서
출원일:
2021-07-13
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특허등록번호:
10-2670820
산업
이차전지
화학
기술
에너지•배터리
화학
국가
Korea
패밀리 특허

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