폴리머 보호막을 포함하는 수계 이차전지용 음극, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 수계 이차전지
ANODE FOR AQUEOUS SECONDARY BATTERY COMPRISING POLYMER PROTECTIVE FILM, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND AQUEOUS SECONDARY BATTERY COMPRISING SAME
특허 요약
본 발명은 아연 금속막; 및 상기 아연 금속막의 적어도 일면에 형성되는 수계 폴리머 보호막;을 포함하는 수계 이차전지용 음극, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 수계 이차전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수계 이차전지용 음극은 아연 전극과 수계 전해질과의 접촉을 최소화함으로써, 부반응을 억제하고, 음극 표면의 덴드라이트 형성을 억제시킬수 있으며, 수계 이차전지의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서,수계 폴리머는 폴리아크릴산인 것인, 수계 이차전지용 음극.

3

제2항에 있어서,상기 폴리아크릴산의 분자량은 1,000 내지 500,000 g/mol인 것인, 수계 이차전지용 음극.

4

제1항에 있어서,상기 수계 폴리머 보호막의 두께는 50 내지 500 nm인 것인, 수계 이차전지용 음극.

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(a) 아연 금속막을 준비하는 단계; 및(b) 아연 금속막의 적어도 일면에 수계 폴리머 보호막을 형성시키는 단계;를 포함하는 수계 이차전지용 음극 제조방법.

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아연 금속막; 및상기 아연 금속막의 적어도 일면에 형성되는 수계 폴리머 보호막;을 포함하는 것인, 수계 이차전지용 음극.

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제5항에 있어서,상기 단계 (a)는, 아연 금속막을 산소플라즈마 처리하여 표면처리된 아연 금속막을 준비하는 단계인 수계 이차전지용 음극 제조방법.

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제5항에 있어서,상기 단계 (b)는, 스핀코팅(spin-coating)을 이용하여 상기 아연 금속막의 적어도 일면에 수계 폴리머 용액을 코팅하여 수계 폴리머 보호막을 형성시키는 단계인 수계 이차전지용 음극 제조방법.

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제6항에 있어서,상기 스핀코팅은 2,000 내지 4,000rpm으로 수행되는 것인 수계 이차전지용 음극 제조방법.

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제4항에 있어서,상기 수계 이차전지용 음극 제조방법은, (c) 아연 금속막의 적어도 일면에 형성된 수계 폴리머 보호막을 열처리 하는 단계;를 더 포함하는 것인 수계 이차전지용 음극 제조방법.

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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 수계 이차전지용 음극;양극;상기 음극과 양극 사이에 개재되는 분리막; 및 수계 전해질;을 포함하는 수계 이차전지.

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제10항에 있어서,상기 수계 전해질은 황산아연(ZnSO4), 염화아연(Zn(Cl2) 및 아연트리플레이트(Zn(CF3SO3)2)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속염을 포함하는 것인 수계 이차전지.

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제11항에 있어서,상기 수계 전해질은 상기 금속염의 몰농도가 1 내지 5M인 것인 수계 이차전지.

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제10항에 있어서,상기 양극은 산화망간(MnO2), 산화바나듐(V2O5)과 리튬인산철(LiFePO4)을 포함하는 것인 수계 이차전지.