본 기술은 π-전자 상호작용으로 탄소체가 표면에 결합된 부직포형 고분자 기재 위에 다관능성 단량체와 전해액 등을 포함하는 전극활성층을 적층하여, 물리적 균열을 막고 균일한 이온전도도를 확보하는 후막 전극 구조입니다.
기존 후막 전극은 제조 공정에 쓰이는 용매가 건조 과정에서 물리적 균열을 일으키고, 도전재와 바인더가 불균일하게 편재되어 전기전도성이 떨어지는 문제가 있었습니다. 또한 전극이 두꺼워질수록 이온 이동 거리가 길어져 전기화학적 성능이 저하되는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 광경화성 다관능성 단량체를 사용해 별도의 건조 과정 없이 전극활성층을 경화시키고, 탄소체가 결합된 부직포형 고분자 기재를 통해 두께 방향의 도전재 분포 균일성과 이온전도도를 높이도록 구성됩니다. 이 기술은 고에너지밀도가 요구되는 전기차용 고로딩 전극과 대용량 ESS 셀에 적용될 수 있어, 용매 건조 설비를 줄이면서도 단위면적당 활물질 로딩을 40 ㎎/㎠ 이상으로 끌어올릴 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 단이온전도체 기반 다차원 자유형상 전원 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
US2024-0363870A1
