| 초록 |
전기차용 리튬이차전지의 출력성능과 에너지밀도를 높이는 연구가 진행 중이지만 현재 흑연기반 음극 전지의 설계 용량 최대치가 소비자의 요구를 충족시키지 못하는 상황이다. 이 때문에 차세대 리튬금속 전지가 주목받고 있으나 구동에 따른 리튬의 수지상 성장을 억제하지 못해 상용화 되지 못하고 있다. 현재 보호막으로 주로 폴리올레핀계를 적용하여 경제적인 측면에서 유리하지만, 기공제어 및 리튬의 수지상 성장에 의한 열 안정성 향상 등에서 한계가 발생하여 개선이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 중공형 실리카를 기반으로 한 보호막을 리튬금속 전지에 적용한 결과를 소개한다. 고분자와 복합화하여 필름을 제조하고 전지에 적합한 물리적 특성을 실리카의 기공 및 복합화 공정 제어를 통해 도출했다. 비교 실험으로 리튬금속에 직접 코팅한 군을 제작하고 실리카의 분산 농도로 두께를 조절해 실험을 진행했다. 최적화한 실리카 층은 뛰어난 전해질 함침성 및 열 안정성 등을 나타내 전지 성능개선이 가능했다. 본 연구를 통해 중공형 실리카 기반의 보호막이 리튬의 수지상 성장을 억제하여 전극의 출력 및 수명 안정성의 개선이 유도됨을 입증할 수 있었다. |
