유기 레독스 활성 폴리머 전극은 리튬이온 배터리(LIBs)를 위한 희소하고 독성이 있으며 값비싼 금속 기반 소재에 대한 비용 효율적이고 유연하며 지속 가능한 대안이 된다. 그러나 기존의 폴리머는 사용 후 대개 소각되어 환경에 유해한 문제를 야기한다. 친환경 배터리를 촉진하기 위해서는 분해 가능한 폴리머를 탐색해야 하나, 이 분야의 연구는 제한적이었다. 기존의 분해 가능한 폴리머 전극은 전기화학적 성능과 온화한 분해를 균형 있게 달성하는 데 어려움을 겪는다. 이러한 한계를 해결하기 위해, 본 연구에서는 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-일 옥실(TEMPO)로 알려진 레독스 활성 니트록사이드 라디칼을 에스터 기반 폴리카프로락톤(PCL) 골격에 부착하여 LIB용 양극의 생분해성 폴리머를 제시한다. 개발된 라디칼 폴리머는 가속 산성(1 M HCl, 80 °C) 및 염기성(KOH, 90 °C) 조건에서 분해되어 물에 용해되는 부산물을 생성할 수 있으며, 이는 양성자 핵자기공명(proton nuclear magnetic resonance) 분석으로 확인되어 친환경적 폐기가 가능함을 보장한다. 이 폴리머 양극은 높은 초기 쿨롬 효율(99%), 우수한 고율 충·방전 성능(1 C–30 C), 고율 사이클링 후 약 93%의 용량 회복을 보였으며, 이는 구조적 안정성을 확인한다. 이러한 결과는 LIB의 환경 영향을 줄임으로써 지속 가능한 경로를 제공할 수 있다.
*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.