전고체전지(ASSBs)는 차세대 배터리 기술로서 우수한 안전성과 높은 에너지 밀도로 인해 상당한 관심을 받아왔다. 그러나 전도성 첨가제는 황화물계 고체 전해질의 바람직하지 않은 부반응을 가속하여 계면 저항이 증가함으로써 전기화학적 성능이 저하된다. 여기서는 전도성 첨가제로서 기상 성장 탄소섬유(vapor-grown carbon fibers, VGCFs) 위에 리튬-인듐 염화물(lithium–indium chloride, Li3InCl6)을 순응성(Conformal) 코팅하는 것을 목표로 합리적으로 설계된 습식 화학(wet chemical) 방법을 제안한다. 먼저, Li3InCl6 보호층의 이점을 활용하여 VGCF@Li3InCl6을 적용하면 계면 안정성이 향상되고, 안정적인 사이클 성능을 포함한 전기화학적 성능이 개선된다. 이러한 결과는 Li3InCl6 보호층이 Li6PS5Cl과 VGCF 사이의 원치 않는 반응을 억제함을 시사한다. 둘째, VGCF@Li3InCl6은 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 피브릴화(fibrillization)를 효과적으로 촉진하여 균일한 전극 미세구조를 형성한다. 전극 내에서 양극 활성 물질이 균일하게 분포함으로써 전하 전달 저항이 감소하고 리튬 이온 동역학이 향상된다. 그 결과, LiNixMnyCozO2/VGCF@Li3InCl6 전극으로 구성된 풀셀은 0.05 C에서 면적당 용량 7.7 mAh cm−2를 보였으며, 0.2 C에서 400사이클 동안 장기 사이클 안정성 77.9%를 나타냈다. 본 연구는 황화물계 ASSB에서 안정한 탄소 기반 전도성 첨가제를 활용하여 전기화학적 성능을 향상시키는 전략을 제공한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.