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IBL-26-2167

전도성 탄성체 기반의 전극 및 그의 제조방법

등록일
2026-09-29
이차전지› 전지› 전극
PUA 겔 전해질과 전기중합 폴리피롤 네트워크를 결합한 바인더리스 고팽창 활물질 전극

본 기술은 전도성 기판 위에 고팽창 활물질이 분산된 겔 형태의 탄성체 전해액을 바르고 굳힌 뒤, 전해질층 내부에 전도성 고분자를 전기중합해 물리적 탄성과 전기적 연결성을 함께 확보하는 전극 구조체 기술입니다.

실리콘처럼 용량이 크고 팽창이 심한 활물질을 쓰면 충방전 중 부피 변화로 전극 구조가 무너지고, 계면 저항이 커지며 전도성 네트워크가 끊어지는 문제가 있었습니다.

본 기술은 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA) 기반 겔 전해질로 활물질 팽창을 흡수하고, 전기중합으로 겔 내부에 폴리피롤 같은 전도성 고분자를 그물망 형태로 성장시켜 바인더와 도전재 없이 이온·전자 전도도를 유지하도록 구성됩니다. 실리콘계 고용량 음극과 휘어지는 플렉서블 배터리에 적용될 수 있어, 반복 팽창에도 전극이 갈라지지 않고 부재료를 덜어낸 만큼 활물질 비중을 늘릴 수 있습니다.

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Key Features:
  • PUA 원료조성물 반응 후 PETA를 적가하고 LiPF6와 AIBN을 추가해 가교 반응시켜 얻는 PUA 기반 겔 전해질
  • 고팽창 활물질과 리튬 염이 분산된 전도성 탄성체 전해액을 전자 전도성 기판에 미경화 상태로 도포하는 단계
  • 도포된 전도성 탄성체 전해액을 가온 상태에서 경화 또는 반경화시켜 기판 위에 형성한 전해질층
  • 모노머 함유 용액 침지 후 전기 중합되어 전해질층 내부 사이로 전도성 그물구조를 이루는 전자 전도성 중합체

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경북대학교
김성열 | 김한나 | 김경근
문서
출원일:
2019-12-17
|
특허등록번호:
10-2355203
산업
이차전지
화학
기술
에너지•배터리
신소재•재료
국가
Korea
패밀리 특허

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