리튬금속 음극을 위한 고 유전율 및 견고한 특성을 가지는 유, 무기 복합 코팅

국문 초록 (Abstract)

차세대 배터리를 위한 리튬 금속음극 개발은 수많은 도전과제를 가지고 있다. 그 문제들 중 하나인 Li dendrite의 성장은 전지의 심각한 안전 문제를 일으킬 뿐만 아니라 전해액의 지속적인 소비로 인하여 전지 성능의 저하를 초래한다. 본 연구에서는 리튬 금속 음극 표면에 유, 무기 복합 코팅층을 제조하여 이러한 문제점을 해결하였다. 복합 코팅층은 높은 이온전도성과 기계적 강도를 가지며 이를 통해 dendrite의 성장을 억제할 뿐만 아니라 리튬 염의 분해를 방지한다. 일반적으로 LiPF₆를 상업적으로 가장 많이 쓰이고 있으나 리튬금속전지 에서는 분해가 심각하여 이의 개선이 필요한 것이다. 또한 우수한 계면 안정성을 통해 리튬 금속음극의 장기 안정 성능을 확보하였다. 이를 통해 LMO/코팅된 리튬을 이용한 완전지에서 일반 리튬을 사용하는 것 보다 용량 유지율이 향상되었음을 확인하였다. 본 연구는 리튬 금속음극을 사용하는 전지에서 코팅층을 통해 기존 문제를 해결하는 하나의 방법을 제시하였다.