본 기술은 Ni-rich NCM 양극 활물질 표면에 리튬 테트라메틸실릴보레이트(LTB)를 코팅하여 인공 양극-전해질 계면(CEI) 층을 형성하는 기술입니다. 이 층은 전해액 내 불순물인 F- 이온을 포획하고 계면 안정성을 높입니다.
Ni-rich NCM 양극은 고전압·고온 환경에서 Ni4+ 종에 의해 전해질이 분해되는 문제가 있었습니다. 이와 함께 전이금속 용출이 발생하여 사이클 수명이 급격히 저하되는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 트리스(트리메틸실릴)보레이트와 리튬 트리메틸실록시드를 반응시켜 합성한 LTB를 양극 슬러리에 첨가하여, 전극 제조 과정에서 1~20nm 두께의 인공 CEI 층이 형성되도록 구성됩니다. LTB는 F- 이온과 SN2 반응을 일으켜 플루오로트리메틸실란을 생성함으로써 불소 부반응과 표면 저항 증가를 막습니다. 고온 구동이 잦은 전기차·전동공구용 고전압 셀에 적용될 수 있어, 첨가량만큼 바인더를 줄이는 방식으로 별도 코팅 설비 없이 55℃ 사이클 특성을 끌어올릴 수 있습니다.
WO2020-101173A1
