본 기술은 전해질 첨가제나 리튬염을 일 방향 기공을 갖는 바늘 모양의 침상형 캐리어 내부에 담지하여 전지 안에서 첨가제가 서서히 방출되도록 제어하는 구조체 기술입니다. 표면에 고분자 코팅층을 추가하면 방출 속도를 더욱 정밀하게 조절할 수 있습니다.
첨가제를 전해질에 직접 넣는 기존 방식은 초기 전지 반응에서 첨가제가 급격히 소모되어 성능 향상 효과가 오래 유지되지 않는 문제가 있었습니다. 또한 남은 첨가제 때문에 임피던스가 상승하고 율속 특성(rate capability)이 저하되는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 알루미나, 실리카, 할로이사이트 등 일 방향 기공을 가진 침상형 캐리어의 기공 내부에 진공 함침법으로 첨가제를 담지하고, 표면에 폴리에틸렌이민(PEI)이나 PVdF 등 고분자 코팅층을 형성하여 방출 경로를 물리적으로 지연시키도록 구성됩니다. 그래서 전해액 조성 설계, 리튬 금속 음극 셀, 급속충전용 셀의 첨가제 관리에 적용될 수 있어 초기 과량 투입 없이도 필요한 시점마다 첨가제를 보충하고 임피던스 상승을 피할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 서방형 회복물질 방출제어 기반 에너지 저장, 변환 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
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