본 기술은 불포화 탄소 이중결합을 가진 고분자에 황 공여체, 가황 촉진제, 활성제(ZnO, 스테아릭산)를 혼합한 뒤 열처리하여 고분자 사슬 내 탄소와 황의 공유 결합으로 3차원 네트워크 구조를 형성함으로써, 바인더의 기계적 물성과 황화물계 고체전해질과의 상용성을 확보하는 기술입니다.
기존 고무계 바인더는 전극 건조 과정에서 기재로부터 탈리되거나 전극이 깨지고, 활물질의 팽창·수축을 충분히 억제하지 못하는 문제가 있었습니다. 일반적인 가교 방식은 황화물계 고체전해질과 극성 상호작용을 일으켜 전해질을 손상시키는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 부타디엔 고무 등 불포화 고분자에 황을 도입한 가황 시스템을 적용해 공유 결합 기반의 3차원 네트워크를 형성하고, 라만 분석상 폴리설파이드/디설파이드 결합 세기 비율 1.1~3.1을 만족하는 구조로 고체전해질 손상을 방지하면서 전극 내구성과 산화 안정성을 높이도록 구성됩니다. 황화물계 전고체 전지의 양극·음극 합제와 고체전해질 시트 제조에 적용될 수 있어 기존 고무 가공 원료와 비극성 용매를 그대로 활용하면서 대면적 전극의 균열과 박리를 줄일 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 R2R 타입의 고이온전도 기능성 고체전해질 막 핵심 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
CN116247208A, US2023-0178743A1
