본 기술은 LiFePO4 등 올리빈형 양극 활물질을 사용하는 수계 리튬 이차전지에서 수성 전해액에 에틸렌글리콜(EtG)을 10~20 wt% 첨가해 빙점을 낮추고 이온 전도도를 유지함으로써, 영하 온도에서 전극 분극과 표면 저항 증가를 억제하는 기술입니다.
수계 전해액은 빙점이 높아 영하의 환경에서 이온 전도도가 급격히 떨어지는 문제가 있었습니다. 그 결과 LiFePO4 양극의 전극 저항이 커지고 분극이 심해져 사이클 성능과 속도 특성이 크게 나빠지는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 1M Li2SO4 수성 전해액에 동결방지 첨가제인 에틸렌글리콜을 10~20 wt% 농도로 최적화해 넣어, 전해액의 작동 온도 범위를 영하까지 넓히고 저온에서의 리튬 이온 이동과 삽입·탈리 반응 속도를 끌어올리도록 구성됩니다. 겨울철 옥외에 설치되는 태양광 연계 저장장치, 한랭지 통신 기지국 백업 전원 등에 적용될 수 있어 -10℃ 수준에서도 100사이클 후 90 mAh g-1 이상의 방전 용량을 확보할 수 있습니다.
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