본 기술은 폴리아크릴산 주쇄에 자가복원성 유레도-피리미디논(UPy) 측쇄와 이온전도성 폴리(에틸렌글리콜)(PEG) 측쇄를 도입해, 실리콘의 부피 팽창을 완충하면서 리튬 이온 이동 경로를 확보하는 3차원 네트워크 기반 고분자 바인더 기술입니다.
실리콘 음극은 충·방전 중 큰 폭의 부피 팽창과 수축을 겪어 입자 분쇄와 SEI층 손실이 일어나는 문제가 있었습니다. 활물질이 집전체에서 떨어져 나가고 전극 구조가 무너지면서 전지의 수명과 효율이 저하되는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 UPy의 가역적 수소결합으로 자가복원 기능을 부여하고 PEG를 그래프트해 이온전도성을 높인 그래프트 공중합체를 바인더로 적용하여, 전극 내 물리적 네트워크가 손상된 구조를 되살리도록 구성됩니다. 실리콘 비중이 큰 차세대 고용량 음극과 장수명이 요구되는 전기차용 음극 슬러리에 적용될 수 있어, 350 사이클 동안 96% 이상의 쿨롱효율을 유지하며 이온 이동 저항까지 함께 낮출 수 있습니다.
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