본 기술은 나트륨(Na), Ti·Zr·Hf 등 +4가 전이금속(M1), 할로겐 원소(X)를 조합한 NaaM1bM2cX6 구조의 나트륨할라이드계 고체전해질로, 나트륨 이온 전도성과 대기 안정성을 함께 확보하는 기술입니다.
기존 황화물계 고체전해질은 대기 안정성이 낮아 제조 공정이 까다로웠고, 산화물계는 이온 전도도가 낮은 문제가 있었습니다. 또한 인듐(In) 같은 고가 원소를 사용하는 할라이드계 전해질은 비용 효율성 측면에서 한계가 존재했습니다.
본 기술은 매장량이 풍부하고 저렴한 Zr 등 +4가 전이금속을 도입한 나트륨할라이드계 화합물을 기계적 밀링 기반 고상 혼합이나 유기 용매 공정으로 합성하고, 필요에 따라 Y, Fe 등 +2 또는 +3가 금속(M2)을 도핑하여 이온 전도도를 높이도록 구성됩니다. 리튬 자원 의존도를 낮추려는 나트륨 전고체전지, 대용량 정치형 에너지저장장치, 저비용 고체전해질 양산 라인에 적용될 수 있어, 드라이룸 부담을 덜면서 원료 단가까지 낮추는 선택지를 제공합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 R2R 타입의 고이온전도 기능성 고체전해질 막 핵심 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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