본 기술은 집전체 위에 방향족 다가 카르복실산 금속염 등 금속 함유 방향족 화합물로 이루어진 금속 저장 호스트를 배치하여, 금속 이온의 균일한 핵 생성 사이트를 제공하고 가역적인 전착·탈착을 유도함으로써 수지상 성장을 억제하는 기술입니다.
금속 전극은 충방전 과정에서 전류 분포가 불균일해 수지상(dendrite)이 성장하는 문제가 있었습니다. 이 수지상은 전해액 고갈, 내부 단락, 부피 팽창과 화재 위험을 유발하고 전지 수명을 단축시키는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 리튬테레프탈레이트와 같은 방향족 다가 카르복실산 금속염을 포함하는 활물질층을 음극 집전체 위에 도입하고, 그 위에 전기화학적으로 전착된 수 나노미터 두께의 금속 박막을 형성해 전착 금속의 형태를 제어하고 부피 팽창을 완화하도록 구성됩니다. 리튬금속전지, 무음극(anode-free) 셀 및 고에너지밀도 드론·웨어러블 전원에 적용될 수 있어 과잉 리튬 사용량을 줄이면서도 장기 사이클 동안 단락 위험을 낮추는 장점이 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 단이온전도체 기반 다차원 자유형상 전원 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
US2024-0250250A1
