본 기술은 다공성 구리 집전체 표면에 PDMS 등의 고분자 박막을 전사하여 코팅함으로써, 리튬 금속 전지 충방전 시 전극 표면에 리튬이 과도하게 전착되는 것을 막고 내부 기공으로 리튬 침투를 유도하여 덴드라이트 성장을 억제하는 기술입니다.
리튬 금속 전지의 음극으로 다공성 구조체를 적용하더라도 리튬이 기공 내부까지 들어가지 못하고 집전체 표면에 우선 전착되어 덴드라이트가 생겼으며, 그 결과 전극 부피 변화, 단락, 화재 및 성능 저하가 발생하는 문제가 있었습니다.
본 기술은 1600~8000 RPM 스핀 코팅으로 기판 위에 고분자·경화제 박막을 형성하고 24~90시간 경화한 뒤 0.5~50.0 g/cm²의 압력으로 다공성 집전체에 전사하여, 집전체 표면을 제어하고 리튬의 균일한 전착을 유도하도록 구성됩니다. 3차원 구리 폼이나 메쉬를 음극 호스트로 쓰는 리튬 금속 전지와 무음극(anode-free) 셀 개발에 적용될 수 있어 기공 내부 공간을 리튬 저장소로 온전히 활용하면서 단락과 발화 가능성을 줄여 줍니다.
N/A
