본 기술은 알릴(Allyl)기와 술폰(Sulfone)기를 동시에 지닌 알릴페닐 술폰(APS)을 리튬 이차전지 전해액에 첨가하여 양극 표면에 안정적인 CEI(Cathode-Electrolyte Interphase) 층을 형성하고, 전해액 속 F- 이온을 제거해 전극 계면의 안정성을 높이는 기술입니다.
Ni-rich NCM 양극재는 충·방전 과정에서 전해질이 분해되고, 이때 생성된 F- 종이 전이금속 용출과 표면 부식을 일으키는 문제가 있었습니다. 그 결과 고온 환경에서 사이클 성능이 급격히 떨어지는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 전해액 총 중량 대비 0.1 중량% 이상 0.5 중량% 미만의 APS 첨가제를 사용하여, 술폰기가 양극 표면에서 이온 도체이자 전자 절연체로 작용해 전해질 분해를 억제하고 알릴기가 친핵성 F- 이온과 반응해 이를 제거하도록 구성됩니다. 이 방식은 고니켈 NCM 양극을 채택한 전기차용 셀과 고온에서 운용되는 에너지저장장치에 적용될 수 있어, 소량의 첨가만으로 CEI 층을 강화하고 전이금속 용출에 따른 용량 손실을 줄여 줍니다.
WO2022-154382A1
