본 기술은 강인한 아라미드 나노피브릴(ANF) 골격 표면에 폴리에테르이미드(PEI) 입자를 자기조립시켜 나노 기공 구조를 구현하는 기술입니다. 전해질 내 이온 친화력을 높여 리튬 덴드라이트 성장을 억제합니다.
기존 폴리올레핀 분리막은 리튬 이차전지 충방전 중 리튬 덴드라이트가 형성되어 단락, 발화, 수명 저하를 유발하는 문제가 있었습니다. 높은 이온전도도와 덴드라이트 차단 성능을 동시에 만족시키기도 어려웠습니다.
본 기술은 아라미드 나노씨드 분산액과 폴리에테르이미드 용액을 혼합해 도포한 뒤, 양성자성 용매와 물을 이용한 순차적 용매 교환과 동결건조를 거쳐 나노 기공을 갖는 복합 다공성막을 제조하도록 구성됩니다. 이 구조는 기계적 강도를 유지하면서 전해질 젖음성과 이온 전달률을 극대화합니다. 리튬 금속 전지와 고속 충전형 전기차 셀의 분리막에 적용될 수 있어 덴드라이트가 막을 관통하는 경로를 차단해 발화 사고 가능성을 낮추고 셀 수명을 늘릴 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 탄소중립형 물-에너지 통합시스템 선도연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
WO2025-028896A1
