본 기술은 다공성 기재에 산화제를 도포한 후 전도성 단량체와 무기물 전구체를 기상 중합(Vapor Phase Polymerization)하여, 기공을 유지한 채 전도성 고분자-무기물 복합 박막 코팅층을 형성함으로써 리튬 덴드라이트 성장을 억제하고 분리막의 열적·전기적 특성을 개선하는 기술입니다.
리튬 금속 음극을 사용하면 리튬 덴드라이트가 불균일하게 자라 내부 단락이 발생하는 문제가 있었습니다. 이를 보완하기 위한 스퍼터링, 라미네이팅 등 기존 분리막 개질 방식은 진공 조건 등 복잡한 공정 환경이 필요하고 코팅층으로 인해 에너지 밀도가 감소하는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 폴리올레핀계 다공성 기재의 표면과 기공 내부에 철계 등 산화제를 도포하고, 피롤 등 전도성 단량체와 TEOS·TTIP 등 무기물 전구체를 함께 기상 중합하여 10~200nm 두께의 박막 코팅층을 형성하도록 구성됩니다. 리튬금속 음극을 채택한 차세대 고에너지 밀도 전지, 드론 및 항공 모빌리티용 경량 셀 등에 적용될 수 있어 셀 두께 증가 없이 내열성과 전해액 젖음성을 함께 확보할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 타겟 특이형 기능적 양면성 분리막 기반 리튬 금속 전지 지원을 통해 개발되었습니다.
US2023-0282932A1
