리튬 금속 전지용 음극 표면 안정화를 위한 피롤리돈계 전해질 첨가제
PYRROLIDONE-BASED ELECTROLYTE ADDITIVE FOR SURFACE STABILIZATION OF ANODE FOR LITHIUM METAL BATTERY
특허 요약
리튬 금속 전지용 음극 표면 안정화를 위한 피롤리돈계 전해질 첨가제를 개시한다. 일실시예에 따른 전해질 첨가제는 리튬 전지의 음극에 대한 덴드라이트(dendrite) 현상을 억제하는 레벨링 기능을 제공할 수 있다.
청구항
번호청구항
6

제1항에 있어서,상기 전해질 첨가제는 0.5% 내지 1.5%의 범위의 농도로 전해질에 포함되는 것을 특징으로 하는 전해질 첨가제.

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리튬 전지의 음극에 대한 덴드라이트 현상을 억제하는 레벨링 기능을 제공하는 피롤리돈계 물질을 포함하는 전해질 첨가제를 포함하는 전해질.

8

제7항에 있어서,상기 피롤리돈계 물질의 몰 부피 및 분극성 중 적어도 하나를 조절하여 상기 리튬 전지의 성능을 제어하는 것을 특징으로 하는 전해질.

9

양극;음극;상기 양극과 상기 음극 사이에서 리튬 이온을 전달하는 전해질; 및상기 전해질에 포함되어 상기 음극에 대한 덴드라이트 현상을 억제하는 레벨링 기능을 제공하는 피롤리돈계 물질을 포함하는 전해질 첨가제를 포함하는 리튬 전지.

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리튬 전지의 음극에 대한 덴드라이트(dendrite) 현상을 억제하는 레벨링 기능을 제공하는 피롤리돈계 물질을 포함하는 전해질 첨가제.

2

제1항에 있어서,상기 피롤리돈계 물질의 몰 부피(molar volume) 및 분극성(Polarizability) 중 적어도 하나를 조절하여 상기 리튬 전지의 성능을 제어하는 것을 특징으로 하는 전해질 첨가제.

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제2항에 있어서,상기 피롤리돈계 물질을 피롤리돈(pyrrolidone), 메틸 피롤리돈(methyl pyrrolidone), 비닐 피롤리돈(vinyl pyrrolidone) 및 페닐 피롤리돈(phenyl pyrrolidone) 중에서 적어도 하나로 선택함으로써 상기 몰 부피 및 상기 분극성 중 적어도 하나를 조절하는 것을 특징으로 하는 전해질 첨가제.

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제1항에 있어서,상기 음극에 대한 리튬의 증착 및 스트리핑 공정 동안 카보네이트 기반 SEI 층을 포함하는 LiF를 유도하여 상기 덴드라이트 현상을 억제하는 레벨링 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 전해질 첨가제.

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제1항에 있어서,상기 리튬 전지의 양극의 충전 시 음전하를 띄는 탄소와 산소의 결합(C=O) 방향으로 상기 양극의 표면에 흡착되고, 상기 전해질 첨가제의 산소가 Li2O2의 양전하를 띤 Li와 상호작용하여 Li2O2의 Li-O 결합을 약화시킴으로써 상기 리튬 전지의 양극을 위한 촉매 기능을 더 제공하는 것을 특징으로 하는 전해질 첨가제.

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제9항에 있어서,상기 피롤리돈계 물질의 몰 부피 및 분극성 중 적어도 하나를 조절하여 상기 리튬 전지의 성능을 제어하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지.