구성요소 간 호환성 셀의 각각의 구성요소들은 서로 영향을 미치기 때문에 SSB를 설계할 때 각각의 구성요소들이 서로 결합할 때 발생할 수 있는 문제점들을 검토해야 합니다. SSB의 구성요소들 간의 문제점들에 대한 연구들은 한창 진행 중이기 때문에 가능한 모든 조합에 대해 이러한 정보를 제공할 수는 없지만, 아래에 제시된 표에서 서로 다른 종류의 전해질들을 서로 다른 활성 물질과 결합할 때 발생하는 영향들을 설명하고자 합니다. 각각의 전해질들의 하위 클래스들들은 일반적으로 발생하는 문제들이 비슷하기 때문에 구체적으로 다루지는 않았습니다만 각각의 고체전해질들의 하위 클래스 역시 특정 재료에 따라 문제점들이 다를 수 있습니다. 양극활물질로 쓰이는 전이 금속 산화물인 NMC, NCA, LMO, LCO들도 유사한..

붕산염 (Borates) 고체 전해질 붕소 함유 전해질은 일반적으로 붕산염 (Borates)이라고 불리는데 대표적인 예로 LiBH4가 있습니다. 붕산염 고체 전해질은 원래는 로켓 연료 또는 수소 저장 용도로 개발되었습니다. 이 물질은 고온에서 높은 이온 전도도를 나타내는데 나트륨 이온은 리튬 이온의 전도도보다 더 높습니다. 열처리 및 조성물의 추가 개발을 통해 나트륨의 이온전도도는 70mS/cm, 리튬은 6.7mS/cm까지 가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 기계적 합금화 (Mechanical alloying), 원소 치환 (Elemental substitutions), 이중금속화 (Bimetallization) 및 음이온 혼합 (Anion mixing)등의 공정 혁신을 통해 최근 붕산염 고체전해질은 고온뿐만..

폴리머 전해질은 아래 그림과 같이 폴리머 고체 전해질과 겔 폴리머 전해질이 있습니다. 겔 폴리머 전해질 (Gel Polymer Electrolytes: GPEs) GPE는 고체 전해질이라기보다는 액체 전해질과 고체전해질의 중간에 위치한 기술이기 때문에 Half Solid electrolyte라고도불립니다. 폴리머 고체 전해질은 상온에서 낮은 이온전도도로 인해 상온에서 사용하기 어렵기 때문에 현재 상용화된 제품은 고온에서 사용합니다. GPE는 폴리머 고체 전해질의 상온에서 낮은 이온전도도 문제를 해결하기위해 폴리머 매트릭스에 LIB에서 사용하는 액체 전해질의 용매와 리튬염을 사용히여 상온에서 액체전해질과 유사한 이온전도도를 냅니다. 일반적으로 폴리머 고체 전해질은 황화물이나 산화물 전해질에 비해 전극과 접..

황화물 고체 전해질(Sulfide Solid Electrolytes) 황화물 고체 전해질은 리튬과 황을 주성분으로 함유하고 인, 규소, 게르마늄 또는 할로겐화물 등 다양한 화합물과 결합합니다. 황화물은 유리 (Glass), 결정질 (Crystalline) 또는 유리-세라믹 (Glass-Ceramic) 상태로 가공되어 다양한 특성을 나타냅니다. 장점 1) 높은 이온전도도 지난 1010년 동안 황화물 전해질에 대한 과학계와 산업계의 관심이 증가해 왔는데 그 이유는 황화물 고체 전해질이 최신 LIB기술에서 사용되는 액체 전해질과 유사하거나 그보다 더 높은 이온 전도도를 가지기 때문입니다. 이는 액체 전해질의 이온전도도의 대부분이 전해질 내의 음이온에 기반하기 때문에 리튬이온 전달률(Li-ion transfer..

산화물 고체 전해질 산화물 고체 전해질은 명확하게 정의된 재료 종류가 아니라 리튬과 산소뿐만 아니라 인, 티타늄, 알루미늄, 란타늄, 게르마늄, 아연 또는 지르코늄과 같은 기타 구성 요소를 포함하는 화합물 그룹을 나타냅니다. 전고체 배터리의 처음 시작은 산화물을 분리막으로 사용하려는 시도로부터 시작되었습니다. 첫 번째 연구 프로젝트는 1970년대에 박막 배터리에 적용하는 것으로 시작이 되었고 1980년에 리튬이온전지(LIB)가 개발되면서 박막보다 두꺼운 Layer를 갖는 고체산화물전지에 대한 연구가 본격적으로 진행되었습니다. 장점: 기계적, 화학적 안정성, 넓은 전기화학창 산화물 고체전해질의 장점은 기계적 안전성이 크고, 전기화학적 창이 크며 화학적으로 안정하다는 것입니다. 특히 우수한 기계적 안정성은 ..

양극 활물질 SSB의 잠재적인 재료로 다양한 양극 활물질이 논의되고 있습니다. 1) Ni-rich high Energy 재료 Ni함량이 높은 층상 산화물인 NMC, NCA은 3.8V (vs Li)의 전위를 갖으며 더 높은 에너지 밀도를 발휘할 수 있고 기존 제조 공정을 통해 제조가 가능합니다. 승용차 부문에서는 오늘날 NMC 층상 산화물(LiMO2, M = Mn, Co, Ni 및 도펀트)이 주로 사용됩니다. 층상 산화물의 이론 비용량은 약 275mAh/g입니다. 그러나 실제로는 가역적으로 계속 구조적 안정성을 유지하기 위해 리튬이 탈리되는 양을 (Li1-xMO2, 0 < x < 1) 제한하기때문에 NMC622 (LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2)는 약 170~180mAh/g을 비용량을 가지며, NMC8..