본 기술은 반상호침투 고분자 네트워크(semi-IPN) 안에 박리된 유기화 점토광물(몬모릴로나이트)을 분산시켜 전해질의 기계적 강도와 이온 전도도를 동시에 개선하고, 리튬·소듐 덴드라이트 성장을 억제하는 고체 전해질 기술입니다.
기존 겔 폴리머 전해질(GPE)은 이온 전도도를 높이려고 액체 함량을 늘리면 기계적 강도가 떨어지는 상충 관계가 있었습니다. 또한 리튬 금속 음극과 함께 사용하면 덴드라이트가 형성되어 안정성이 저하되고 사이클 수명이 짧아지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 가교 고분자 ETPTA와 비가교 고분자 PVdF-HFP로 이루어진 semi-IPN 매트릭스에 박리된 유기화 몬모릴로나이트 1~3중량부를 분산시킨 나노복합체 구조를 도입하도록 구성됩니다. 점토의 높은 종횡비와 유전율이 고분자 사슬의 유연성을 높여 유리전이온도를 낮추고 리튬 이온 전이수를 끌어올려 균일한 이온 증착을 유도합니다. 리튬금속전지와 소듐 이온 전지 모두에 적용될 수 있어 저렴한 천연 점토 소량 첨가만으로 자외선 경화형 박막 전해질의 내구성을 확보하는 효과가 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 하이퍼 이온 이송 채널 기반 초이온 전도성 유연 소재 지원을 통해 개발되었습니다.
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