화학뉴스

부직포가 LiB(리튬이온전지) 분리막 시장을 개척하고 있다.
건축용 유압 필터 생산기업인 일본 Yamashin은 독자 소재를 적용한 PP(Polypropylene) 나노섬유 부직포로 LiB용 분리막 시장 진출을 추진하고 있다.
Yamashin은 기존 MB(Melt-Blown) 부직포보다 가늘고 150나노미터-10마이크로미터대 섬유공을 자유자재로 제어 가능한 개량형 MB공법 소재 YAMASHIN Nano Filter를 LiB 분리막에 적용할 계획이다. 
YAMASHIN Nano Filter는 부직포의 특징인 우수한 공극률과 습윤성을 유지하면서 치밀한 구조 제어를 통한 박육화가 가능하다.
NCM(니켈·코발트·망간) 3원계 양극재와 하드카본 음극재를 사용한 LiB에 YAMASHIN Nano Filter를 분리막으로 적용한 코인형 시험제품의 방전 사이클 테스트 결과는 분리막 두께 60마이크로미터 타입이 500 사이클 후에도 83.7% 용량 유지율을 기록해 시판용 미세다공막 분리막 타입의 80.5%를 상회했다.
출력과 직결되는 전해액 친화성(습윤성) 역시 양호한 것으로 확인됐다. 
10분 동안 분리막을 전해액에 침윤시킨 다음 중량 변화를 측정한 결과 미세다공막이 2.7밀리그램에서 6.5밀리그램으로 증가했으나 Yamashin 독자 소재는 2.5밀리그램에서 13.3밀리그램으로 더 크게 증가했다.
Yamashin은 파우치형 고출력 LiB용 분리막으로 제안하는 방안을 추진하고 있으나 부직포의 약점인 강도와 두께는 개선이 필수적일 것으로 판단된다.
Yamashin은 활물질량 증가에 결정적인 영향을 미치는 박막 대응에 주력할 방침이며 2024년 내에 25마이크로미터까지 박육화할 예정이며 내열성 개선을 위해 PP 대신 PPS(Polyphenylene Sulfide) 등을 적용하는 방안도 검토하고 있다. 
아울러 세라믹 등 내열코팅을 조합하는 방안을 고려하는 등 높은 수준의 안전성을 갖추어 2025년 LiB 분리막 시장에 진출할 계획이다. (윤)