본 기술은 도파민이 도입된 폴리아크릴산(Dopamine-PAA)과 염기성 고분자인 폴리아닐린(PANI)을 이온 결합시켜 가교된 고분자 바인더를 구현하는 기술입니다. 도파민은 실리콘 표면과 수소 결합하여 접착력을 높이고, PANI는 PAA의 카복실산과 이온 결합하여 기계적 물성과 전기 전도성을 함께 향상시킵니다.
실리콘 음극은 충·방전 시 약 400%에 달하는 부피 변화로 전극이 미분쇄되는 문제가 있었습니다. 이로 인해 전자 전달 경로가 끊기고 전해질 부반응이 늘어 효율 저하와 수명 단축이 발생했으며, 기존 CMC, SBR 등의 바인더로는 이러한 물리적 스트레스를 견디는 데 한계가 존재했습니다.
본 기술은 도파민 세그먼트가 도입된 폴리아크릴산(제1 공중합체)에 폴리아닐린(제2 공중합체)을 10wt% 비율로 혼합하여 카복실산과 질소 간 이온 결합에 의한 가교 구조를 형성하도록 구성됩니다. 이 구조가 전극의 기계적 내구성과 실리콘 접착력을 높여 가역 용량과 수명을 개선합니다. 실리콘 또는 실리콘-흑연 복합 음극을 채택하는 고용량 리튬 이차전지에 적용될 수 있어, 0.6~0.7 N 수준의 박리강도로 반복 팽창 속에서도 전극 탈리를 막아 줍니다.
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