본 기술은 리튬 이차전지 전해액에 이중 기능성 첨가제인 N-(4-플루오로페닐)말레이미드(FPMI)를 도입하여, 산화 반응으로 양극에 N-C=O 작용기 기반 CEI를 형성하고 환원 반응으로 음극에 LiF 및 N-C=O 작용기 기반 SEI를 형성함으로써 계면 안정성을 강화하는 기술입니다.
Ni-rich NMC 양극과 SiOx 음극을 적용한 고에너지 밀도 이차전지에서는 전극 계면이 불안정하여 전해액이 지속적으로 분해되고 금속 용출, 음극 부피 팽창 및 미분화가 일어나 사이클 수명이 저하되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 FPMI를 전해액 중량 대비 0.5~5.0 중량% 첨가하여, 환원 시 음극 표면에 기계적 강도가 높은 LiF와 N-C=O 작용기를 포함하는 SEI 층을, 산화 시 양극 표면에 N-C=O 작용기를 포함하는 CEI 층을 형성하도록 구성됩니다. 이로써 음극 미분화와 양극-전해액 기생 반응을 함께 억제합니다. 고니켈 양극과 실리콘계 음극을 조합한 장거리 전기차용 셀에 적용될 수 있어 단일 첨가제만으로 양쪽 전극의 열화를 동시에 관리하는 공정상 이점을 제공합니다.
WO2024-076153A1
