본 기술은 실리콘 기판 위에 금속막을 입히고 열처리로 실리콘 박막을 박리한 뒤, 금속 촉매 화학 에칭(MACE) 공정을 적용해 실리콘 나노와이어를 성장시키는 음극 제조 기술입니다.
기존 슬러리 타입 실리콘 음극은 전기전도도가 낮고, 충·방전 중 실리콘 부피 팽창으로 기계적 손상이 누적되어 수명이 짧아지는 문제가 있었습니다. 나노와이어 성장 공정 또한 복잡하여 양산성이 떨어지는 한계가 있었습니다.
본 기술은 도전재와 바인더를 쓰지 않는 직접 공정으로, 금속막-실리콘 박막 적층 구조를 박리한 뒤 HF/H2O2 혼합 식각액으로 화학 에칭하여 나노와이어를 형성함으로써 전기전도도와 사이클 수명을 함께 개선하도록 구성됩니다. 금속막 위에 나노와이어가 직접 붙은 구조이므로 박형 모바일 배터리와 웨어러블용 고에너지밀도 셀 개발에 적용될 수 있어 전극 조립 단계를 줄이고 활물질 비율을 높인 음극을 구현할 수 있습니다.
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