본 기술은 다공성 지지체 위에 사슬얽힘 구조의 연속상을 이루는 셀룰로오스 나노섬유와 분산상의 셀룰로오스 나노크리스탈을 함께 코팅하여, 무기 입자 없이도 분리막의 열안정성, 뚫림 강도, 통기도를 동시에 확보하는 기술입니다.
기존 무기 입자 코팅 방식은 아크릴계나 고무계 접착제 때문에 통기도가 떨어지는 문제가 있었습니다. 셀룰로오스 나노크리스탈만 단독으로 쓰면 뚫림 강도는 좋아지지만 통기도가 크게 낮아져 이온 전도도가 나빠지는 상충 관계의 한계가 존재했습니다.
본 기술은 물과 NMP 등 물보다 끓는점이 높은 유기용매를 섞은 용매로 셀룰로오스 코팅층을 형성해, 건조 과정에서 코팅층 내부에 미세 기공이 생기도록 구성됩니다. 이로써 통기도를 유지하면서도 뚫림 강도와 열안정성을 확보합니다. 이 기술은 급속충전용 고율 셀과 에너지저장장치용 대형 셀에 적용될 수 있어, Gurley 600 s/100cc 이하의 통기도와 5 N 이상의 뚫림강도를 한 장의 분리막에서 함께 달성할 수 있습니다.
본 발명은 산림청의 나노셀룰로오스 코팅 분리막 설계 및 제조기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
US2024-0178520A1
