본 기술은 리튬-황 전지 양극 안에 산 촉매로 작용하는 WO3/ZrO2 복합체를 도입하여, 황 함유 물질의 활성화를 촉진하고 충방전 중 생성되는 리튬 폴리설파이드가 전해액으로 녹아 나오는 것을 억제하는 기술입니다.
리튬-황 전지는 양극 활물질인 황의 이용률이 낮고, 중간 생성물인 리튬 폴리설파이드가 유기 전해액에 녹아 양극 소재가 손실되며 수명이 줄어드는 문제가 있었습니다. 더불어 황의 낮은 전기전도도로 인해 저온 특성이 떨어지는 한계도 존재했습니다.
본 기술은 WO3와 ZrO2의 금속 몰비를 2.5:7.5~3.5:6.5로 맞춘 산 촉매를 양극 활물질 및 탄소 물질과 섞어 가압 성형한 프리스탠딩 필름으로 제조하며, 이 촉매가 루이스 산-염기 상호작용으로 폴리설파이드를 흡착하고 황의 산화-환원 반응을 중개하도록 구성됩니다. 집전체 없이 쓰는 경량 리튬-황 파우치셀, 웨어러블 전원, 한랭지 휴대용 장비에 적용될 수 있어 저온에서도 황 활용률을 끌어올려 실사용 용량을 늘릴 수 있습니다.
WO2020-235908A1
