본 기술은 중심부에 붕소(B) 원자를 두고 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 폴리에스테르계 가교제 기술입니다. 붕소 원자가 음이온과 배위결합해 음이온 이동을 억제하고, 폴리에스테르 구조가 알칼리 금속 양이온의 이동 채널을 형성하여 이온 전도도와 이동도를 함께 높입니다.
기존 겔 고분자 전해질에 쓰이는 글리콜계 가교제는 전기화학적 안정성이 낮고 발화 가능성이 있었습니다. 액체 전해질은 누액 문제가 있었고, 이온성 액체를 사용할 경우 이온 전도도가 낮고 점도가 높다는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 폴리올 화합물과 (메타)아크릴로일기 화합물을 반응시킨 뒤 붕소 화합물로 개질한 가교제를 다공성 지지체 및 액체 전해질과 혼합해 준고체화하도록 구성됩니다. 이로써 전해질의 불연성을 확보하면서 붕소와 폴리에스테르 구조의 시너지로 양이온 이동성과 전기화학적 안정성을 끌어올립니다. 리튬 및 나트륨 이차전지의 준고체 전해질, 웨어러블 기기용 누액 방지 셀 등에 적용될 수 있어, 화재 위험을 줄이면서도 액체 전해질에 가까운 이온 전달 특성을 유지할 수 있습니다.
본 발명은 산업통상자원부의 초고사양 슈퍼커패시터 개발 및 고출력 모듈 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
US12738538B2, WO2022-250254A1
