인산에스테르계 난연성 겔 전해질

전문가 제언

○ 리튬이온전지의 안전성에 관해서 현재까지 휴대전화나 노트북 PC 등에서 과열이나 발화사고가 보고되었다. 이는 그 원인이 규명되고 대책도 적절히 수행되어 전지 제조공정이 잘 관리되고 권장 사용방법을 준수하면 사고 발생 여지가 없는 것으로 인식되고 있다.

○ 그러나 전지가 대형화되고 전지 설계자의 상상을 초월하는 사용 환경에 노출될 경우 안전성을 보증할 수 있는 것은 전지를 구성하는 재료 자체가 가진 성질이다. 화학전지는 강한 산화제와 환원제를 좁은 공간에 충전된 구조를 가지므로 전지의 에너지 밀도가 높을수록 그 안전성을 담보하는 것은 곤란하다. 전지의 안전성을 전해질만의 문제로 볼 수는 없으나 자동차 용도를 비롯한 대형전지의 보급에는 재료 수준에서 안전성을 고려한 전지설계가 요망되고 있다.

○ 리튬이온전지(LIB)의 안전성을 확보하기 위해 전해질에 불연성 또는 난연성 성분을 부여하는 방법이 주목을 받고 있다. 알킬인산에스테르류는 우수한 난연성 이외에 지금까지 LIB에 사용되어온 전해질용액 성분과 상용성이 우수하여 많은 제안이 나오고 있다. 그 중에서도 인산트리메틸은 알킬탄산에스테르를 용매로 하는 종래의 전해액에 혼합하면 불연(난연)성 전해액을 구성할 수 있다.

○ 본고는 리튬이온전지의 전해질로서 인산에스테르를 포함하는 난연성 전해질을 제조하고 또한 이온액체를 베이스로 하는 불연성 전해액의 가소성분으로 인산에스테스를 첨가하여 리튬이온전지의 전해질 특성 및 전지 전극과의 적합성을 연구하고 그 유효성을 확인한 것이다. 인산트리에틸(TEP)을 포함하는 난연성 가소제가 이온액체의 특성 개선에 유효하며 전지특성과 안전성을 양립할 수 있는 이온액체 베이스의 겔 전해질 개발 가능성을 제시하고 있다.

○ 리튬이온전지는 사용 환경이 대형화 및 다양화됨에 따라 전지의 성능을 결정하는 전해액의 개발이 꾸준히 지속되고 있다. 그 중에서도 난연성 개선은 큰 과제의 하나로 본고는 이차전지 개발에 유용한 참조자료가 될 것으로 생각된다.

저자

Masayuki Morita

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

40(7)

잡지명

ファインケミカル

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

27~31

분석자

이*옹

분석물

• 인산에스테르계 난연성 겔 전해질.pdf [239,453 byte]

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