Highly improved thermal stability of the ceramic coating layer on the polyethylene separator via chemical crosslinking between ceramic particles and polymeric binders

• Year

  2022

• Author

  BMSL

• Professor

  Prof. Yong Min Lee, Youngjoon Roh et al.

• Journal

  Chemical Engineering Journal (IF: 13.273)

• Abstract

  DGIST(총장 국양) 에너지공학전공 이용민 교수 연구팀은 리튬이온전지에 사용되는 세라믹 코팅 분리막 내 세라믹과 바인더의 가교 반응을 통해 분리막의 내열성을 크게 향상시킨 결과를 2022년 01월 06일 Chemical Engineering Journal(IF : 13.273, 2.45%)지에 게재하였다. [Chemical Engineering Journal. 2022, 433, 134501]
  
  본 연구에서 세라믹 코팅 분리막 제조 과정 중에 미리 폴리도파민이 코팅된 세라믹을 사용하면 분리막 건조 과중 중 슬러리 내 바인더와 축합반응을 통한 가교 구조를 형성하게 되고, 이는 세라믹 코팅층 전체의 물성에 막대한 영향을 미쳐 내부 접착력을 크게 향상시킨다. 그 결과, 세라믹 코팅층이 전해질에 함침되어도 접착 특성을 유지할 뿐만아니라 분리막이 고온에 오랜시간 노출되어도 수축되지 않는 우수한 내열성을 보임을 실험적으로 검증하였다. 또한, 상용 전지 수준의 가혹한 구동 조건에도 부반응 없이 성능을 유지함을 입증하였다.
  
  본 기술은 별도의 복잡한 공정없이 분리막의 내열성을 크게 높일 수 있어 다양한 차세대 이차전지의 분리막 소재로 활용될 수 있으며, 해당 기술을 더욱 고도화하여 이차전지의 분리막 시장의 핵심기술로 자리 잡을 것으로 기대된다.