본 기술은 전고체전지용 양극활물질의 이차입자를 이루는 일차입자를 중심부에서 표면부로 향하는 방사형 로드쉐입(rod shape) 구조로 배향시키는 기술입니다. 이를 통해 리튬 이온 확산 경로를 확보하고 부피 변화에 따른 마이크로크랙을 억제하여 고체전해질과의 계면 안정성을 높입니다.
기존 전고체전지용 양극활물질은 일차입자가 무작위로 배향되어 충방전 시 이방성 부피 변화로 마이크로크랙이 생기는 문제가 있었습니다. 그 결과 고체전해질과의 계면 저항이 커지고 이차입자 내부로 리튬 이온이 원활히 확산하지 못해 사이클 수명과 전기화학적 성능이 저하되었습니다.
본 기술은 이차입자 표면부의 일차입자를 장축이 중심부를 향하는 로드쉐입 형태로 배열하고, 중심부에서 표면부로 갈수록 a축/c축 길이비를 증가시켜 리튬 이온 확산 경로를 최적화하도록 구성됩니다. 아울러 표면은 저농도, 중심은 고농도인 니켈 농도구배를 적용해 고체전해질과의 부반응을 줄이면서 용량을 확보합니다. 황화물계, 할라이드계, 산화물계 고체전해질을 쓰는 차세대 전고체 셀의 하이니켈 양극에 적용될 수 있어 고체-고체 계면에서 접촉이 끊기는 현상을 늦추고 장기 사이클 용량 유지에 유리합니다.
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