리튬염 및 글라임계 용매를 포함하는 전기화학적 열전지를 위한 비수계 전해액

글라임 단일용매·LiFSI 조합으로 제베크 계수를 높인 넓은 온도범위 열전지 전해액

본 기술은 리튬염(LiFSI/LiTFSI)과 모노글라임 또는 디글라임 같은 글라임계 용매를 조합한 비수계 전해액을 전기화학적 열전지에 적용하여, 수계 전해액보다 높은 제베크 계수(Seebeck coefficient)를 확보하고 작동 온도 범위를 넓히는 기술입니다.

기존 수계 전해액 기반의 열전지는 제베크 계수가 낮고 작동 온도가 0~100℃ 수준으로 좁았으며, 열전도도까지 상대적으로 높아 에너지 변환 효율이 떨어지는 한계가 있었습니다.

본 기술은 LiFSI 또는 LiTFSI를 0.5~2 M 농도로, 에틸렌글리콜 디메틸에테르(모노글라임) 또는 디에틸렌글리콜 디메틸에테르(디글라임)를 단일 용매로 사용해 전해액을 구성하며, 이를 통해 2~3.0 mV/K의 제베크 계수와 -50~150℃의 작동 범위를 구현하도록 구성됩니다. 산업 배열 회수 발전, 극지·우주용 자가발전 센서 전원, 웨어러블 체열 발전 소자 등에 적용될 수 있어 영하의 저온부터 고온 공정 환경까지 하나의 전해액으로 폐열을 전력으로 바꿀 수 있습니다.

‍

‍

Key Features:

• Seebeck 계수가 2 mV/K 내지 3.0 mV/K 범위를 나타내며 -50 내지 150℃에서 작동 가능한 전기화학적 열전지용 전해액
• LiFSI(Lithium bis(fluorosulfonyl)imide)로 이루어지며 0.5 M 내지 2 M 농도 범위로 용해되는 리튬염
• 모노글라임인 에틸렌글리콜 디메틸에테르 또는 디글라임인 디에틸렌글리콜 디메틸에테르로 선택되는 글라임계 용매
• 리튬 전극으로 이루어진 제1 전극과 제2 전극 사이에 전해액을 개재하여 구성되는 전기화학적 열전지 장치

‍