고체전해질 리뷰 3 : 고체 고분자 전해질

 

고체 고분자 전해질(SPE)의 발전과 도전 과제

• 고체 전해질(SSEs)은 리튬 배터리에서 핵심 구성요소로, 높은 이온 전도도(≥10−3 S cm−1)와 매우 낮은 전자 전도도(<10−10 S cm−1)를 요구한다 . 
• 고체 고분자 전해질(SPEs)은 다양한 유형으로, 이온 쌍체를 생성하는 단일 이온 고분자와 리튬 염을 혼합하여 만드는 이중 이온 고분자로 구분된다 .
• SPE는 PEO, PAN, PVDF, PMMA 등의 주요 고분자 매트릭스로 구성되며, 리튬 이온은 주로 비결정 성질의 고분자에서 이동한다 . 

the properties and structure of various polymer matrix materials

• SPE의 상업화는 낮은 이온 전도도에 의해 저해되며, 이를 개선하기 위한 여러 전략이 모색되고 있다. 특히, 무기 나노 이온이나 고체 전해질을 추가하여 복합체를 형성하는 방법이 주목받고 있다 .
• SPE는 뛰어난 가공 능력과 낮은 비용으로 새로운 에너지 차량 전력 배터리에 상용화 가능성을 보이나, 이온 전도도를 높여야 하는 도전 과제가 남아 있다 . 

The ionic conductivity and the transference number of some polymers, as well as the test conditions.

 

출처: Nanomaterials 2024, 14, 1773.