고속 리튬 이온 배터리를 위한 비용매 유도 상 분리(NIPS) 기반 폴리도파민 개질 PVDF-HFP 분리막
발표자
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초록
내용
상용 폴리올레핀계 분리막의 낮은 열안정성, 다공성 그리고 전해질 호환성은 고에너지 밀도 배터리개발을 방해한다. 따라서 본 연구에서는 Nonsolvent induced phase separation(NIPS) 전략을 통해 다공성 PVDF-HFP 분리막을 제조하였고, 폴리도파민 표면 개질을 통해 향상된 고온 안정성 및 전해질 호환성을 갖춘 고에너지 밀도 배터리용 분리막을 제조하였다. NIPS 공정은 재료 선택의 폭이 넓고 공정 변수 제어를 통해 기공도를 조절할 수 있는 장점이 있고, 폴리도파민의 카테콜 그룹과 아민 그룹은 연소시 발생하는 라디칼을 중화시키고 물리적 보호층 역할을 하여 난연성을 향상시킨다. 제조된 PHS@PD 분리막은 상용 PP 분리막에 비해 우수한 이온전도도, 리튬 이온전이수를 나타내었고, 개방회로전압 측정에서 고온에서의 안정적인 전위유지 능력을 보였다. 또한, NCM622/Graphite 셀 테스트에서 1000 주기(1C) 후 80%의 용량 유지율을 나타내었다.