회사 소식 일본은 리튬-이온 배터리를 위해 새로운 폴리머 고체 전해질을 개발합니다

일본에서 도호쿠 대학의 연구원들은 장치 전도성을 유지하는 동안 일반적으로 사용한 전해액 보다 더 안전한 리튬-이온 배터리를 위해 폴리머 고형 전해질을 개발했습니다.

더 저널 이사이언스에 발간된 논문에서, 과학자들은 액체 에틸렌 카보네이트 (EC, 에틸렌 카보네이트)과 그것의 겔이 그들의 내전압과 이온도전율로 인해 리듐-이온 전해액으로서 선택되었다고 설명했습니다. 그러나, 이러한 재료는 매우 가연성입니다.

그리고 폴리머 고체 전해질은 EC 전해액 보다 더 안전한 것으로 간주됩니다. 폴리에틸렌글리콜 (PEG, 폴리에틸렌글리콜)과 같은 재료는 충격 저항형 리듐-이온 전해액으로 제기되었습니다. 그러나, 못 기반 폴리머 전해질은 실온에 10-6 S/cm에 니켈-이온 전도성의 급격한 감소의 결과를 초래한 실온에 결정화합니다.

이 문제를 해결하기 위해, 노스이스턴 대학교로부터의 연구팀은 광으로 교차결합할 수 있는 못 기반 폴리머 전해질로 다공성 중합체 막을 여러 마이크로미터 기공과 결합하는 새로운 폴리머 고형 전해질을 개발했습니다.

이 고체 고분자 전해질은 넓은 전위 창 (4.7V)와 10-4S/cm의 높은 리튬 이온 전도성을 달성하고, 액체 전해물질에 비슷하고 실용적 요구를 충족시킬 수 있습니다. 리듐-이온 이동 수는 또한 높습니다 (0.39) .

자연적 확산의 원칙 때문에, 전해액에서 리듐-이온 수송의 방향은 고쳐지지 않습니다. 그것의 움직임의 거리는 10 μm에 여러 μm이고 그것이 항상 이온도전율의 쇠퇴에 대한 이유 중 하나인 전극 사이에 선형으로 이동하지는 않습니다. 그러나 광으로 교차결합할 수 있는 못 기반 고체 고분자 전해질이 마이크론 스케일 다공성 멤브레인에 결합될 때, 성능은 의미 심장하게 향상될 수 있다는 것을 새로운 연구는 보여줍니다.

연구원들에 따르면, 폴리머 고형 전해질은 잘 작동할 뿐만 아니라 단락 회로를 야기시키는 리튬 덴드라이트의 형성을 효과적으로 방지합니다.