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IBL-26-2243

실리콘계 음극활물질의 제조방법 및 이를 이용한 리튬이차전지

등록일
2026-09-29
이차전지› 소재› 음극재
전착 금속 제거 후 강산 재석출로 금속을 균일 코팅한 실리콘 나노와이어 음극재

본 기술은 금속촉매식각법(MACE)으로 만든 실리콘 나노와이어 표면에 무작위로 붙은 금속 전착물을 걷어낸 다음, 강산 희석액에 다시 담가 표면에 금속 입자를 고르게 석출시키는 코팅 기술입니다.

실리콘 나노와이어를 음극 활물질로 쓰면 고속 충방전 중 표면에 불안정한 고체 전해질 계면(SEI)이 형성되었습니다. 그 결과 비용량과 사이클 수명이 함께 떨어지는 문제가 있었습니다.

본 기술은 금속촉매식각 이후 질산 등으로 전착 금속을 식각 제거하고, 강산 희석액을 이용해 은(Ag) 등의 금속 입자를 나노와이어 표면에 균일하게 재석출시켜 전기전도성을 높이고 SEI 층 형성을 제어하도록 구성됩니다. 급속충전이 요구되는 전기차 배터리와 고출력 전동공구용 셀의 실리콘 음극에 적용될 수 있어 높은 전류 조건에서도 비용량 감소를 늦추는 효과를 기대할 수 있습니다.

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Key Features:
  • 불산 수용액과 용해된 금속을 포함하는 식각액에 실리콘 기판을 담지하여 실리콘 나노와이어를 형성하는 단계
  • 식각된 실리콘 나노와이어를 질산 에칭액에 담지하여 표면에 무작위로 전착된 금속을 제거하는 단계
  • 실리콘 나노와이어를 0.01M 내지 1M 농도의 강산 희석액에 담지하여 금속 입자를 석출시키는 단계
  • 표면에 은 등의 금속 입자가 균일하게 분포되어 음극 활물질로 사용되는 리튬이차전지용 실리콘 나노와이어

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대구경북과학기술원
백성호 | 박정수 | 김재현
문서
출원일:
2015-02-10
|
특허등록번호:
10-1654281
산업
이차전지
첨단소재
기술
에너지•배터리
신소재•재료
국가
Korea
패밀리 특허

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