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IBL-26-2151

산화지르코늄을 포함하는 폴리이미드계 분리막, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

등록일
2026-09-30
이차전지› 소재› 분리막
ZrO2-TNP 복합물 딥코팅으로 기공을 폐쇄한 고안전성 폴리이미드 분리막

본 기술은 폴리이미드(PI) 분리막의 거대 기공을 폐쇄하고 안전성을 확보하기 위해, 나노 크기의 지르코늄 산화물(ZrO2)과 유리 라디칼 소거제인 트리-1-나프틸 포스핀(TNP) 복합물을 포함하는 코팅층을 형성하는 기술입니다.

폴리이미드 분리막은 열적 안정성이 우수하지만 자체적인 다공성 구조 때문에 전지 조립 시 양극과 음극을 충분히 분리하지 못해 내부 단락과 전류 누출이 발생하는 문제가 있었습니다.

본 기술은 PVdF-HFP 바인더 용액에 ZrO2와 TNP를 분산시킨 뒤 딥코팅 방식으로 PI 분리막 표면에 코팅하여 기공을 폐쇄하도록 구성됩니다. ZrO2-TNP 복합물을 6.44 mg/cm² 이상 코팅해 내부 단락을 막고, TNP의 라디칼 소거 기능으로 고온에서의 열적 특성을 높입니다. NCM811 기반 고니켈 전기차 배터리나 고온 환경에 노출되는 에너지 저장 셀에 적용될 수 있어 열폭주로 번질 수 있는 내부 단락 위험을 근본적으로 낮춥니다.

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Key Features:
  • 딥코팅에 의해 폴리이미드계 분리막에 코팅되어 기공을 폐쇄하는 지르코늄 산화물(ZrO2)과 트리-1-나프틸 포스핀(TNP) 복합물
  • 분리막 코팅 복합물을 구성하며 유리 라디칼 소거제로 작용하는 트리-1-나프틸 포스핀(TNP) 첨가 성분
  • 바인더 용액에 지르코늄 산화물(ZrO2)과 트리-1-나프틸 포스핀(TNP)을 분산시켜 복합물을 마련하는 단계
  • 폴리이미드 기재 분리막을 복합물 분산 용액에 딥코팅하여 표면에 복합물을 코팅하는 단계

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인천대학교
임태은 | 천재문 | 이혜림
문서
출원일:
2023-03-09
|
특허등록번호:
10-2854017
산업
이차전지
첨단소재
기술
에너지•배터리
신소재•재료
국가
Korea
패밀리 특허

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