피복효과로 고용량에 전극팽창 억제 … 스마트폰 전지수명 연장 기여
화학뉴스 2014.07.16
Zeon이 리튬이온 2차전지(LiB: Lithium-ion Battery)의 정‧부극 바인더를 개발했다.정극용 수계 바인더는 고전위에서도 안정적으로 활물질의 피복효과를 발휘해 고용량화를 실현했고, 부극용은 고용량전지의 전극팽창 억제에 기여한 것으로 알려졌다. 스마트폰 전지의 수명을 늘리는데 도움이 될 것으로 기대되고 있으며 2014년 출시를 목표로 하고 있다. LiB 부극용 바인더 세계 점유율의 60%를 차지하고 있는 Zeon은 정극용 바인더 개발에도 적극적으로 나서고 있다. 고전위 환경에서도 셀 수명을 대폭 개선한 수계 바인더는 활물질의 피복효과에 의해 전해액 분해를 억제해 세퍼레이터 오염을 막는 것으로 알려졌다. 4.4볼트 고전압, 45℃ 고온에서 전지 충‧방전을 100회 반복 실험한 결과 일반적인 PVDF(Polyvinylidene- Fluoride)는 용량유지율이 60%로 하락했으나 새로 개발한 수계 바인더는 80% 수준을 유지했다. 4.4볼트 고전압, 60℃ 고온 환경에서 실시한 코발트산리튬의 전기화학안정성 테스트에서도 전위 시프트가 적고, 전해액의 분해억제에도 기여한 것으로 나타났다. Zeon이 개발한 부극용 바인더 신제품을 채용한 전지를 충‧방전하고 실시한 사이클 특성시험에서는 기존제품은 용량유지율이 80%였으나 신제품은 90% 수준으로 수명이 대폭 향상됐다. 바인더를 필름형태로 만들어 장력 강도시험을 실시한 결과, 200회 반복하면 기존제품은 8kg/㎠에서 반으로 줄었지만 신재품은 80kg/㎠을 유지함에 따라 반복변위에 대한 우위성이 입증됐다. Zeon은 전지소재로서 Seal, 정‧부극용 바인더, 기능층용 슬러리 등을 생산‧판매하고 있으며 신제품은 스마트폰 전지의 수명을 늘리는 재료로서 조기 출시를 목표로 하고 있다. <화학저널 2014/07/16> |
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