UNITIKA, 신규 폴리이미드 바니시 개발 … 안전성 더욱 향상
화학뉴스 2015.12.10
UNITIKA가 LiB(Lithium-ion Battery)의 열폭주 대책에 효율적인 내열성 보호막을 간편하게 형성 할 수 있는 신규 폴리이미드(Polyamide) 바니시(Varnish)를 개발했다.
전극 위에 피막 후 열처리하는 공정을 통해 수백나노미터 크기의 미세기공을 보유한 나노 다공막을 적층 일체화할 수 있으며 세퍼레이터를 활용하는 방법에 비해 안정성이 높고 막 자체가 세퍼레이터 기능을 겸비하고 있기 때문에 LiB 분리막을 없애는 방안도 검토하고 있는 것으로 알려졌다. 신규 폴리이미드 바니스는 UNITIKA 독자의 분자설계 기술과 나노 형태 분리구조의 제어 기술을 조합해 개발됐다. 바니스의 분산 구조를 균일하지 않게 만들어 열처리 공정에서 형상 분리구조를 형성함으로써 표면 에 다공질 구조를 생성한다. 100-300나노미터 크기의 미세 다공 구조를 쉽게 제조할 수 있으며 니즈에 대응해 수마이크로미터 크기도 설계할 수 있는 것으로 알려졌다. 실리카(Silica) 등 고가의 나노입자 및 불산 등을 사용하지 않는 프로세스로 기존 피막기기에서 성막 할 수 있고 Roll to Roll에도 대응 가능하다. LiB의 발화 원인인 열폭주를 막기위한 대책으로써 폴리올레핀(Polyolefin)을 활용한 셧다운 방법 및 내열 세퍼레이터를 활용하는 방법이 개발되고 있으나 폴리올레핀만으로는 예상을 뛰어넘는 고온에 노출되게 되면 수축의 위험이 존재한다. 신규 바니스는 내열소재를 세퍼레이터에 피막하는 공법과 비교해도 표면에 굴곡이 있는 부극재 및 정극재에 직접 피막하는 것이 가능하며 잘 벗겨지지 않아 안정성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 연료전지의 전극질 담지막 및 저유전율 절연막에도 적용할 수 있어 연료전지용은 뛰어난 내열성 및 기계강도 등을 통해 불소계 소재의 대체를 목표로 한다. 저유전율 절연막은 전자기기의 고성능화를 통한 신호의 고속‧대용량 전송 대응으로 기판재 및 전선 등의 절연피복막에 필요한 저유전율 요구에 대응한다. 공쇄율을 높임으로써 일반적을 3.3-3.4 정도의 폴리이미드 유전율을 1.7 전후로 낮출 수 있고 기존 폴리이미드의 피복 및 필름과 같은 생산제품이기 때문에 수요처에 있어서도 채용 장벽이 높지 않은 것으로 알려졌다. <L> <화학저널 2015/12/10> |
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