자가치유·분해가능 배터리 바인더 및 폴리머 전극

Self-Healing and Degradable Battery Binders and Polymer Electrodes

연구 내용

실리콘 음극의 부피 변화와 계면 열화를 줄이기 위해 자가치유 기능을 갖는 폴리머 바인더를 설계하고, 분해가능 폴리머 전극으로 LIB 지속 사용성과 환경성을 개선하는 연구

리튬이온전지에서 전극은 반복적인 팽창·수축과 계면 반응으로 성능 저하가 발생합니다. 본 연구는 바인더가 전극 기계적 결합과 전기적/화학적 상호작용을 동시에 좌우한다는 관점에서, 기능성 고분자를 통해 손상 복구와 계면 안정성을 유도합니다. 특히 자가치유 바인더를 적용해 균열 및 접착력 저하 문제를 완화하고, polycaprolactone 기반 분해가능 설계를 통해 환경 부담을 낮추는 방향으로 전개합니다. 더 나아가 redox-active 유기 라디칼을 고분자 전극에 결합해 지속 성능과 처분 용이성을 함께 고려합니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

2022년에는 실리콘 음극에서 자가치유 바인더를 적용해 전기화학적 특성의 회복 가능성을 보이는 연구를 수행했습니다. 2023년에는 바인더의 분자 설계, 기능기, 상호작용 유형이 전극 성능에 미치는 구조-물성 관계를 정리하는 고찰을 진행했습니다. 2024년에는 PCL 기반 분해가능 자가치유 바인더로 바인더 교체 가능성과 고율 성능을 확인했습니다. 2025년에는 분해가능성과 전기화학 반응성을 함께 갖는 redox-active 폴리머 전극으로 확장하는 흐름을 보였습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

실리콘 음극용 자가치유 바인더
분해가능 LIB 바인더
SEI 열화 완화 폴리머
전극 접착력 유지 소재
고율 운전용 바인더 설계
유기 라디칼 기반 LIB 캐소드
친환경 배터리 전극 소재
전극 계면 안정화 고분자
재사용/복구형 전극 플랫폼
polymer cathode 제조 공정