| 초록 |
EV나 ESS 시장이 확대되어감에 따라 리튬이차전지의 에너지 밀도 향상에 대한 요구가 보다 커지고 있지만 현재 상용 리튬이온전지의 음극 활물질인 흑연은 단위 질량당 용량의 한계로 인하여 고에너지 밀도를 요구하는 차세대 리튬이차전지 음극으로서는 한계를 나타내고 있다. 리튬 금속은 이론상 흑연 대비 10배의 용량이기 때문에 리튬 금속을 음극으로 적용하여 리튬이차전지의 고에너지밀도화를 구현하고자 하는 연구가 계속 진행되고 있다. 높은 용량 구현이 가능한 리튬 금속이지만, 덴드라이트 형태의 조직 성장과 이에 따른 가역 효율 저하는 리튬 금속 음극의 열악한 전기화학적 특성 문제뿐만 아니라 안전성에서도 치명적인 결함을 갖게 한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 고체 초강산 특성을 갖는 sulfated zirconia를 활용하였다. Sulfate zirconia는 sol-gel 방법으로 합성하여 넓은 비표면적을 갖도록 하였고, 이를 PE 분리막에 코팅하여 리튬 금속 전지의 분리막으로 활용하였다. Sulfated zirconia를 코팅한 분리막을 적용했을 경우, 기존 PE 분리막을 적용한 경우보다 과전압이 낮아지고, 수명 특성이 향상된 것을 확인하였다. |
