본 기술은 황화물계 고체전해질과 겔 고분자 전해질이 각각 연속적인 리튬 이온 채널을 형성하는 이중 연속상(co-continuous phase) 구조를 구현하여, 전해질의 이온전도도를 극대화하고 계면 저항을 낮추는 기술입니다.
기존 무기계 고체전해질은 깨지기 쉽고 전극과의 계면 저항이 높아 덴드라이트 성장을 유발하는 문제가 있었습니다. 반대로 고분자 전해질은 이온전도도가 낮아 단독으로 사용하기 어려운 한계가 존재했습니다.
본 기술은 1~15wt%의 광중합성 단량체, LiFSI, 글라임계 화합물로 이루어진 겔 고분자 전해질 전구체와 황화물계 고체전해질을 1:9~3:7 중량비로 혼합한 뒤, 광중합과 50~250MPa 면압착 공정을 거쳐 이중 연속상을 형성하도록 구성됩니다. 아지로다이트계 황화물을 쓰는 전고체 전지의 분리막 대체 시트나 부직포 기반 박막 전해질층에 적용될 수 있어, 상온에서 10^-3 S/cm 이상의 이온전도도를 확보하면서도 취성으로 인한 공정 불량을 줄일 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 단이온전도체 기반 다차원 자유형상 전원 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
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