| 초록 |
리튬 금속은 높은 이론 용량(3860 mAh/g) 및 낮은 산화환원 전위(-3.04 V vs SHE)를가지고 있어 차세대 고 에너지밀도 배터리의 음극재로 재조명되고 있다. 허나, 리튬 덴드라이트 성장 및 불안정한 계면 (Solid-Electrolyte Interphase, SEI) 형성은 배터리의 지속적인 부피팽창으로 인해 전해질 고갈 문제를 일으켜 전지의 짧은 수명 및 안전성을 위협한다. 이온성 액체는 넓은 구동전압 범위, 난연특성을 기반으로 고에너지밀도, 고안정성 차세대 전해질 소재로 고려되었으나, 높은 점도로 인한 젖음성 문제 및 낮은 이온 전도도로 인한 제약을 가진다. 본 연구에서는 이온성 액체를 기반으로 음이온 조성 제어와 불소계 공용매를 통해 기존 이온성 액체의 문제를 해결하고 첨가제를 통한 SEI 개질을 통해 고전압 양극과 리튬 음극에서 계면 안정성을 동시에 확보가능한 유사 고농도 전해질을 소개한다. 고전압구동 (~4.5 V)을 통해 15% 이상 용량을 향상시키고 음이온 기반의 SEI 형성을 통해 600 사이클 이상의 안정적인 사이클 구동을 구현하였다. |
