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IBL-26-2231

트리메톡시메틸실란을 포함하는 리튬 이차전지용 전해액을 포함하는 리튬 이차전지

등록일
2026-09-30
이차전지› 전지› 셀 조성
트리메톡시메틸실란 유래 Si계 SEI로 흑연 음극 수명을 늘린 리튬 이차전지

본 기술은 실릴 에테르계 첨가제인 트리메톡시메틸실란(TMSi)을 전해액에 넣어, 충·방전 중 그래파이트 음극 표면에 Si-O-Si, Si-O, Si-C 기능기를 갖춘 견고한 고체 전해질 중간상(SEI) 층을 형성하고 전해질의 지속적인 분해를 억제하는 기술입니다.

탄산염 기반 전해질과 그래파이트 음극을 함께 쓰는 기존 전지는 충·방전 동안 전해질이 계속 분해되면서 SEI 층이 불안정하게 만들어지는 문제가 있었습니다. 이 때문에 사이클 수명과 용량 보존율이 점차 낮아지는 한계가 존재했습니다.

본 기술은 전해액 총 중량 대비 0.25 중량% 이상 1.0 중량% 미만의 TMSi를 첨가하고 EC:EMC를 1:2 부피비로 조합하여, 전기화학적 환원 반응을 통해 그래파이트 음극 표면에 Si 기반 SEI 층이 형성되도록 구성됩니다. LMO 스피넬 양극과 흑연 음극을 짝지은 전동공구·전기자전거용 파워 셀에 적용될 수 있어, 장기 사이클 동안 전해액 소모를 억제하고 용량 보존율을 끌어올리는 데 기여합니다.

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Key Features:
  • 양극과 음극 사이에 배치되어 트리메톡시메틸실란 첨가제, 용매 및 리튬염을 포함하는 전해질층
  • 전해액 중량 대비 0.25 중량% 이상 1.0 중량% 미만으로 함유되는 트리메톡시메틸실란(TMSi) 첨가제
  • EC(ethylene carbonate)와 EMC(ethyl methyl carbonate)가 1:2 부피비로 포함되는 전해액 용매
  • 음극과 전해질층 사이에 배치되며 Si-O-Si, Si-O 및 Si-C 기능기를 포함하는 트리메톡시메틸실란 유래 고체 전해질 중간상(SEI) 층

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인천대학교
임태은 | 성민지 | 김형준
문서
출원일:
2020-09-23
|
특허등록번호:
10-2481288
산업
이차전지
화학
기술
에너지•배터리
화학
국가
Korea
패밀리 특허

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