전고체 전해질 기술 방향

> 전고체 전해질 기술 방향

• 차세대 전해질은 반고체 전해질, 전고체 전해질이 있음
• 반고체 전해질은 기존 전해질 구성에 고분자 첨가제를 추가해 겔 형태로 제조함
• 첨가제가 중요하며, 고분자 첨가제는 성형성, 안정성이 우수해 고분자 물질을 사용함
• 하지만, 이온전도도가 낮아 가소제가 추가로 필요함
• 반고체 전해질 사용 시, 분리막, 바인더, 용매 등의 사용량이 감소해 활물질 양 증가가 가능함
• 이에 에너지밀도를 높일 수 있는 장점을 보유함
• 전고체 전해질은 고체 형태 전해질로, 유기계(건식 고분자), 무기계(황화물계, 산화물계, 인산계), 유무기복합계로 구분됨
• 고체 전해질에 있어 가장 중요한 이온전도도, 기계적 강도 등을 기준으로 볼 때, 현재, 무기계 중, 황화물계 전해질이 우위에 있음
• 황화물계 고체전해질은 높은 상온 이온전도도와 연질의 기계적 특성으로 인해 전극의 접촉성이 우수함
• LGPS, LPS, LPSCI 계는 리튬이온전지용 전해액 수준의 이온전도도를 기록, 실용화 가능성을 높임
• 습도에 민감하여 H2S 등 발생 가능성 존재함
• 산화물계는 LLZO(Li7La3Zr2O12)가 이온전도도, 열적, 화학적 안정성을 보임
• LLZO에 Ta, Al, Ge 등을 도핑해 이온전도도 향상 시도 중임
• 다만, 깨지기 쉬운 물성 및 표면 거칠기로 전극과의 접촉성이 열악함