본 기술은 아민계 용매와 티올계 용매를 섞은 공용매로 금속 칼코게나이드를 녹인 뒤 리튬계·황화물계 전구체와 반응시켜, 금속이 치환된 황화물계 고체전해질을 습식 합성함으로써 대기 안정성과 이온전도도를 높이는 기술입니다.
기존 습식 합성법은 원료가 잘 녹지 않아 고체전해질의 조성을 제어하기 어려운 문제가 있었습니다. 또한 수분과 반응해 황화수소(H2S) 가스가 발생하면서 대기 안정성이 떨어지는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 1,2-에틸렌디아민과 1,2-에탄디티올을 7~12:1 부피비로 섞은 공용매로 SnS2 등 금속 칼코게나이드를 완전히 용해하고, 이를 전구체와 반응시킨 뒤 진공 열처리하여 Sn, Sb, Zn 등이 치환된 고체전해질을 얻도록 구성됩니다. 그 결과 치밀한 구조와 우수한 대기 안정성이 확보됩니다. 이 기술은 드라이룸 관리 부담을 줄여야 하는 전고체 전지 양산 공정과 차량용 전고체 셀에 적용될 수 있어, 대기 노출 시 황화수소 발생을 줄여 취급 안전성과 공정 수율을 함께 높일 수 있습니다.
본 발명은 산업통상자원부의 1분 내외의 초급속 충전 기능을 갖는 전기자동차용 고전압 전지 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
WO2024-005620A1
