본 기술은 공유결합으로 이루어진 결정성 유기골격체(COF) 내부에 질소 기반 고리의 양이온과 알킬기로 연결된 음이온 기능기를 동시에 도입한 양쪽성 이온(Zwitterion) 구조를 형성하여, 리튬 이온의 해리도를 높이고 스태킹 구조에 의한 이온 이동 채널을 제공하는 고체 전해질 기술입니다.
기존 무기계 고체 전해질은 가공성이 떨어지고 계면 저항이 높은 문제가 있었습니다. 또한 비결정성 유기계 전해질은 이온 전도도가 낮고 열적·전기화학적 안정성이 부족하다는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 양이온성 질소를 포함하는 고리 화합물과 음이온성 기능기가 결합된 양쪽성 이온 구조의 COF로 기공과 채널을 형성하고, 골격 내 양이온은 LiTFSI 등 리튬염의 음이온을 붙잡고 음이온 기능기는 리튬 이온을 끌어당기도록 구성됩니다. 리튬 전고체 이차전지의 고체 전해질층, 고분자-유기골격체 복합 전해질막 등에 적용될 수 있어 채널 내 음이온의 도움으로 리튬 이온 이동 속도를 끌어올릴 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 다중모드 암 면역치료를 위한 광감응성 나노클러스터 인공항체 지원을 통해 개발되었습니다.
US2025-0219138A1, WO2024-034773A1
