본 기술은 리튬 이온 전도성 관능기가 도입된 공유결합성 유기 골격 구조체(COF)를 지지체로 삼고, 그 기공 안에 폴리알킬렌옥사이드계 가교중합체를 형성해 리튬 이온 채널을 구축함으로써 이온전도도와 계면 안정성을 높인 고체 전해질 기술입니다.
기존 무기물 고체 전해질은 유연성이 낮고 전극과의 계면 저항이 높으며 덴드라이트 성장에 취약한 문제가 있었습니다. 고분자 고체 전해질은 상온 이온전도도가 낮고 전기화학창이 좁아 고전압 양극에 적용하기 어려운 한계가 존재했습니다.
본 기술은 리튬염을 포함한 반복단위를 갖는 COF 구조체와 다관능성 폴리알킬렌옥사이드 단량체를 섞어 슬러리로 만든 뒤, 압력을 가하고 중합·가교시켜 COF 기공 내부에 연속적인 3차원 가교중합체 네트워크를 형성하도록 구성됩니다. 이 기술은 고전압 양극을 채용하는 전고체 리튬전지와 100㎛ 이하 박막형 고체 전해질 셀에 적용될 수 있어, 고분자의 유연성과 결정성 골격의 규칙적인 이온 통로를 한 막 안에서 동시에 활용할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 단이온전도체 기반 다차원 자유형상 전원 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
US2026-0302346A1, WO2024-219784A1
