KR20210143975A - Lithium air battery and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 명세서를 통해 제안되는 발명은 리튬 공기 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The invention proposed through the present specification relates to a lithium-air battery and a method for manufacturing the same.
리튬(Li) 금속은, 높은 용량, 낮은 전기 화학적 전위 및 경량 특성으로 인해 차세대 배터리 전극으로서 활용성이 높다. Lithium (Li) metal has high utility as a next-generation battery electrode due to its high capacity, low electrochemical potential, and lightweight properties.
그러나, 리튬의 일반 금속에 쉽사리 코팅이 되지 않는 소리튬(Lithiophobic) 특성을 갖고 있어, 리튬을 이용한 배터리 전극의 제조에 어려움을 겪고 있는 상황이다. However, since it has a lithium (Lithiophobic) characteristic that is not easily coated on a general metal of lithium, it is difficult to manufacture a battery electrode using lithium.
따라서, 리튬의 소리튬 특성을 줄이고, 친리튬(lithiophic) 특성을 향상시키기 위한 연구가 활발한 실정이다.Therefore, research for reducing the lithium characteristics of lithium and improving the lithium-friendly (lithiophic) characteristics is active.
한편, 화석연료 소비 증가에 따른 이산화탄소 배출을 저감하기 위해 전기자동차 및 하이브리드자동차의 보급이 확대되고 있다. 현재 리튬-이온 전지는 전지용량의 제약으로 전기자동차의 장거리 주행이 어렵다. 장거리 운행을 위해서는 대용량 전지가 자동차에 탑재되어야 하지만 자동차 판매가격이 상승하기 때문에 전기자동차 보급을 위해서는 기존의 이차전지보다 6 내지 7배 정도 큰 에너지 밀도를 갖는 이차전지가 필요하다. 이에 따라 리튬-이온 전지 보다 큰 에너지 밀도를 갖는 리튬-공기 전지가 주목받고 있다.On the other hand, in order to reduce carbon dioxide emissions due to an increase in fossil fuel consumption, the supply of electric vehicles and hybrid vehicles is expanding. Currently, lithium-ion batteries are limited in battery capacity, making it difficult for electric vehicles to travel long distances. For long-distance operation, a large-capacity battery must be installed in a vehicle, but since the selling price of the vehicle increases, a secondary battery having an energy density 6 to 7 times greater than that of a conventional secondary battery is required for the dissemination of electric vehicles. Accordingly, a lithium-air battery having a greater energy density than a lithium-ion battery is receiving attention.
이러한 리튬-공기 전지의 상용화를 목적으로 전지의 효율 향상, 충/방전 특성 향상, 공기 중 수분 및 이산화탄소 등에 의한 음극의 안전과 오염방지를 위한 연구가 이루어지고 있다.For the purpose of commercializing such lithium-air batteries, research is being conducted to improve battery efficiency, improve charge/discharge characteristics, and to prevent negative electrode safety and contamination by moisture and carbon dioxide in the air.
전술한 바와 같은 목적 달성을 위해 전극 및 전해질 재료 개발 또는 촉매 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 리튬-공기 전지의 특성상 양극은 원활한 공기의 공급이 이루어져야 하고, 동시에 음극 및 전해질 등의 전지 구성 요소들은 공기와 원천적으로 차폐되어야 하므로 전지 구조의 단순화 및 경량화가 어렵고 그 형태가 매우 한정적이다.Although research on electrode and electrolyte material development or catalyst development is being actively conducted to achieve the above-mentioned purpose, due to the characteristics of lithium-air batteries, the positive electrode must be supplied with air smoothly, and at the same time, battery components such as the negative electrode and electrolyte Since they must be shielded from the air, it is difficult to simplify and reduce the weight of the battery structure, and the form is very limited.
대부분의 리튬-공기 전지의 경우 기존의 금속-공기 전지와 유사한 형태인 파우치형, 원통형, 코인형 등으로 형성되며, 양극 부분에만 공기가 통할 수 있도록 구멍을 뚫어 놓은 형태를 벗어나지 못하고 있다.In the case of most lithium-air batteries, they are formed in pouch-type, cylindrical, coin-type, etc., which are similar to existing metal-air batteries, and do not deviate from the form in which only the positive electrode part has a hole through which air can pass through.
이러한 구성은 전지 제조 시 양극 표면에 구멍을 뚫어야 하는 공정과 그 외 다른 구성품들을 외기와 차폐시키기 위한 실링 공정 등이 추가로 필요하기 때문에 전지의 경량화 및 공정의 단순화에 어려움이 있다.In this configuration, it is difficult to reduce the weight of the battery and simplify the process because a process of drilling a hole in the surface of the anode and a sealing process for shielding other components from outside air are additionally required when manufacturing the battery.
또한, 양극의 경우 기공률이 높은 양극 활물질을 사용한다고 하더라도 실제 공기에 노출되는 부분이 전지 구조에 의해 매우 한정적이므로 양극 활물질의 성능을 최대한으로 활용하는 것이 불가능한 문제점이 있다.In addition, in the case of a positive electrode, even if a positive electrode active material having a high porosity is used, there is a problem in that it is impossible to utilize the performance of the positive electrode active material to the maximum because the portion actually exposed to air is very limited by the battery structure.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 메탈폼에 전극 활물질을 다중으로 코팅함으로써 전지의 경량화 및 제조 공정과 구조를 단순화하는데 목적이 있다.The present invention was invented to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to reduce the weight of the battery and simplify the manufacturing process and structure by coating an electrode active material on a metal foam in multiple ways.
또한, 양극의 공기 노출을 극대화하여 리튬-공기 전지의 용량을 향상시키는데 목적이 있다.In addition, there is an object to improve the capacity of the lithium-air battery by maximizing the air exposure of the positive electrode.
일 실시예에 따른 리튬-공기 전지 제조 방법은, 다공성 메탈폼을 소정의 온도에서 가열함으로써, 친리튬 특성(lithiophic)을 갖는 산화물 층을 메탈폼 상에 코팅하는 단계, 산화물 층이 코팅된 메탈폼을 용융 리튬과 접촉시킴으로써 산화물 층 상에 음극 활물질인 리튬 층을 코팅하는 단계, 리튬 층 상에 전해질 층을 코팅하는 단계, 전해질 층 상에 양극 활물질 층을 코팅하는 단계, 양극 활물질 층 상에 공기 확산층을 적층하는 단계 및 공기 확산층에 양극 단자를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.Lithium-air battery manufacturing method according to an embodiment, by heating the porous metal foam at a predetermined temperature, coating an oxide layer having a lithium-philic property (lithiophic) on the metal foam, the oxide layer is coated metal foam coating a lithium layer as a negative active material on an oxide layer by contacting with molten lithium, coating an electrolyte layer on a lithium layer, coating a positive active material layer on an electrolyte layer, an air diffusion layer on the positive electrode active material layer It may include the step of stacking a layer and connecting the positive terminal to the air diffusion layer.
또, 리튬-공기 전지 제조 방법은 전해질 층은 리튬 층을 코팅함으로써, 리튬 층을 외부로부터 차단할 수 있다.In addition, in the lithium-air battery manufacturing method, the electrolyte layer is coated with the lithium layer, thereby blocking the lithium layer from the outside.
또, 리튬-공기 전지 제조 방법은 전해질 층을 자외선(UV)를 이용해 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the lithium-air battery manufacturing method may further include curing the electrolyte layer using ultraviolet (UV) light.
또, 전해질 층은 고분자 물질로서, ETPTA(Trimethyloppropane ethoxylate triacrylate) 50 중량% 및 PVDF-HFP(Poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene)) 50중량%를 포함하고, 자외선 경화 개시제는 HMPP(2-Hydroxy-2methylpropiophenone)를 포함하며, HMPP는 ETPTA 중량의 0.1%이다. In addition, the electrolyte layer is a polymer material, including 50 wt% of Trimethyloppropane ethoxylate triacrylate (ETPTA) and 50 wt% of PVDF-HFP (Poly (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene)), and the UV curing initiator is HMPP (2-Hydroxy-2methylpropiophenone) and HMPP is 0.1% by weight of ETPTA.
또, 전해질 층은 액체 전해질로서, TEGDME(Tetraethylene glycol dimethyl ether)에 1M LITFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)이 포함된 리튬염을 포함하고, 고분자 물질 및 액체 전해질은 6:4의 부피비에 따라 혼합될 수 있다.In addition, the electrolyte layer is a liquid electrolyte, including lithium salt containing 1M LITFSI (Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) in TEGDME (Tetraethylene glycol dimethyl ether), and the polymer material and liquid electrolyte are mixed according to a volume ratio of 6:4. can be
또, 양극 단자는 양극 활물질이 코팅된 부분에 연결될 수 있다.Also, the positive terminal may be connected to a portion coated with the positive active material.
또, 리튬-공기 전지 제조 방법은 메탈폼에 코팅된 양극 활물질을 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the lithium-air battery manufacturing method may further include drying the cathode active material coated on the metal foam.
또, 양극 활물질은 다공성 탄소 또는 이를 이용한 탄소 복합체를 포함할 수 있다.In addition, the positive electrode active material may include porous carbon or a carbon composite using the same.
또, 양극 활물질은 활성 탄소, 그래핀, 탄소 나노섬유, 카본블랙, 환원 그래핀 산화물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the positive active material may include any one of activated carbon, graphene, carbon nanofibers, carbon black, and reduced graphene oxide.
본 발명에 따르면, 메탈폼의 친리튬 특성이 향상되어, 메탈폼의 공극 내부로 리튬의 함침이 용이하여, 리튬을 코팅한 메탈폼 및 이를 포함하는 전지용 전극을 제공할 수 있다.According to the present invention, the lithium-friendly properties of the metal foam are improved, and lithium can be easily impregnated into the pores of the metal foam, so that it is possible to provide a lithium-coated metal foam and a battery electrode including the same.
본 발명에 따르면, 메탈폼에 전극 활물질을 다중으로 코팅함으로써 전지의 경량화 및 제조 공정과 구조를 단순화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing the weight of the battery and simplifying the manufacturing process and structure by coating the electrode active material multiple times on the metal foam.
또한, 다공성 탄소재료를 사용하는 양극이 다공성인 메탈폼의 표면에 코팅된 형태이므로 양극의 공기 노출이 극대화되어 다공성 효과를 이중으로 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the anode using the porous carbon material is coated on the surface of the porous metal foam, the air exposure of the anode is maximized, so that the porosity effect can be doubled.
도 1은 실시예들에 따라 리튬이 코팅된 메탈폼을 포함하는 전지용 전극에 관한 도면이다.
도 2는 실시예들에 따라 메탈폼에 리튬을 코팅하여 전지용 전극을 제조하는 방법에 관한 순서도이다.
도 3은 실시예들에 따라 메탈폼에 리튬이 코팅되는 것에 관한 이미지이다.
도 4는 실시예들에 따라 리튬이 코팅되기 전 메탈폼에 관한 현미경 이미지이다.
도 5는 실시예들에 따라 친리튬 특성을 갖는 산화물 층이 메탈폼 상에 코팅된 것에 관한 현미경 이미지이다.
도 6은 실시예들에 따라 메탈폼 상에 코팅된 산화물 층의 조성에 관한 그래프이다.
도 7은 실시예들에 따른 리튬이 코팅된 메탈폼을 이용한 리튬-공기 전지에 관한 도면이다.
도 8은 실시예들에 따른 리튬-공기 전지 제조 방법에 관한 순서도이다.
도 9는 실시예들에 따라 리튬-공기 전지를 제조하는 것에 관한 이미지이다.1 is a view of an electrode for a battery including a lithium-coated metal foam according to embodiments.
2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electrode for a battery by coating lithium on a metal foam according to embodiments.
3 is an image relating to the lithium coating on the metal foam according to the embodiments.
4 is a microscope image of the metal foam before coating with lithium according to the embodiments.
5 is a microscope image of an oxide layer having lithium-friendly properties coated on a metal foam according to embodiments.
6 is a graph relating to the composition of the oxide layer coated on the metal foam according to the embodiments.
7 is a view of a lithium-air battery using a lithium-coated metal foam according to the embodiments.
8 is a flow chart related to a lithium-air battery manufacturing method according to the embodiments.
9 is an image of manufacturing a lithium-air battery according to embodiments.
도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.Specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add, change, delete, etc. other components within the scope of the same spirit, through addition, change, deletion, etc. Other embodiments included within the scope of the invention may be easily proposed, but this will also be included within the scope of the invention.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In addition, components having the same function within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in the embodiments are selected as currently widely used general terms as possible while considering functions in the present invention, but may vary depending on intentions or precedents of those of ordinary skill in the art, emergence of new technologies, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When a part "includes" a certain element throughout the specification, this means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as "unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the embodiments of the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 실시예들에 따라 리튬이 코팅된 메탈폼(120)을 포함하는 전지용 전극(100)에 관한 도면이다. 도 1을 참조하면, 전지용 전극(100)은 다공성 메탈폼(120), 메탈폼(120) 상에 코팅된, 친리튬 특성(lithiophic)을 갖는 산화물 층(140), 산화물 층(140) 상에 코팅된 리튬 층(160)을 포함한다.1 is a view of an
메탈폼(120)은 전기적 전도성이 매우 우수한 3차원 다공성 구조이다.The
메탈폼(120)은 전지의 지지체이자 음극 집전체로 사용될 수 있다.The
리튬은 전지의 음극 활물질로써 가장 높은 이론적 용량을 나타낸다.Lithium exhibits the highest theoretical capacity as an anode active material of a battery.
메탈폼(120)은 음극 활물질의 일 예인 리튬에 상대적으로 안정적인 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 메탈폼(120)은 니켈, 철, 니켈, 알루미늄, 또는 스테인레스 합금, 철 합금 중 어느 하나 이상의 재료가 사용되어 제작된다. The
메탈폼(120) 재질은 순수 리튬의 코팅이 되지 않는 소리튬(Lithiophobic)한 특성을 가지고 있어 순수한 리튬을 메탈폼(120) 표면에 코팅하기 매우 어렵다. 따라서, 전지용 전극(100)의 제조 방법에 따르면, 메탈폼(120)을 소정의 온도에서 가열함으로써, 친리튬 특성(lithiophic)을 갖는 산화물 층(140)을 메탈폼(120) 상에 코팅할 수 있다. 이후, 산화물 층(140)이 코팅된 메탈폼(120)을 용융 리튬과 접촉시킴으로써 산화물 층(140) 상에 리튬 층(160)을 코팅할 수 있다. 이로써, 순수 리튬이 메탈폼(120) 상에 고르게 코팅되고, 메탈폼(120)의 공극 내부로 리튬의 함침이 용이해진다다.Since the material of the
일 실시예에 따르면, 메탈폼(120)을 구성하는 줄기(ligament)의 두께 대비 산화물 층(140)의 두께의 비는 0.002 내지 0.005일 수 있다.According to an embodiment, the ratio of the thickness of the
일 실시예에 따르면, 메탈폼(120)의 소정의 기공률은, 메탈폼(120)의 부피 대비 60% 내지 99%일 수 있다. 메탈폼(120)의 기공률이 전체 부피 대비 60% 미만일 경우에는 코팅된 활물질의 양이 감소하여 전기화학적 특성이 감소할 수 있다. 한편, 메탈폼(120)의 기공률이 99%를 초과할 경우에는 코팅 공정이 잘 이루어지지 않는 문제가 발생한다.According to an embodiment, the predetermined porosity of the
일 실시예에 따르면, 리튬 층(160)은 메탈폼(120)의 전체 표면적의 50 내지 98% 상에 코팅될 수 있다. 메탈폼(120)에 음극 활물질이 코팅되는 단계에서 메탈폼(120)은 음극의 집전체 역할을 하기 때문에 음극 활물질은 메탈폼(120)의 면적 대비 50% 내지 98% 로 코팅된다.According to an embodiment, the
음극 활물질이 메탈폼(120)의 면적 대비 50% 미만으로 코팅될 경우에는 코팅되는 음극 활물질의 양이 적어 고성능의 전지를 구성하는데 바람직하지 않다. 한편, 음극 활물질이 메탈폼(120)의 면적 대비 98%를 초과하여 코팅될 경우에는 음극 집전체인 메탈폼(120)이 외부로 노출되지 않으므로 전지를 구성하는 데 바람직하지 않다.When the anode active material is coated in less than 50% of the area of the
도 2는 실시예들에 따라 메탈폼(120)에 리튬을 코팅하여 전지용 전극(100)을 제조하는 방법에 관한 순서도이고, 도 3은 실시예들에 따라 메탈폼(120)에 리튬이 코팅되는 것에 관한 이미지이다.2 is a flowchart of a method for manufacturing the
도 2를 참조하면, 먼저 다공성 메탈폼(120)이 소정의 온도에서 가열됨으로써, 친리튬 특성(lithiophic)을 갖는 산화물 층(140)이 메탈폼(120) 상에 코팅된다(S1100). 도 3(a)의 메탈폼(120)은 도 3(b)와 같이 그 표면에 산화물 층(140)이 형성된 메탈폼(120)의 형태로 변화할 수 있다.Referring to FIG. 2 , first, the
이 때, 메탈폼(120)은 공기 분위기에서 가열된다. 또한, 메탈폼(120)은 500 내지 950 ℃의 온도 범위에서 가열된다. 일 실시예에 따르면, 메탈폼(120)은 700 내지 900 ℃의 온도 범위에서 가열된다.At this time, the
또한, 메탈폼(120)은 최대 1시간 동안 가열된다. 일 실시예에 따르면, 메탈폼(120)은 5분 내지 10분 동안 가열된다.In addition, the
이 때, 가열 공정은 등온 열처리 공정으로서, 퍼니스(furnace)의 승온 속도와 무관하다.In this case, the heating process is an isothermal heat treatment process and is independent of the temperature increase rate of the furnace.
메탈폼(120) 표면을 친리튬(lithiophilic)하게 표면 처리하는 과정을 거침으로써, 이후 공정에서 메탈폼(120)에 리튬이 고르게 코팅될 수 있다. 산화 공정을 거치지 않을 경우 리튬의 높은 표면장력으로 인해 메탈폼(120) 표면에 리튬이 전혀 젖지 않고 코팅되지 않는다. By subjecting the surface of the
이후, 산화물 층(140)이 코팅된 메탈폼(120)은 용융 리튬과 접촉함으로써 산화물 층(140) 상에 리튬 층(160)이 코팅된다(S1200). 이 때, 산화물 층(140)이 코팅된 메탈폼(120)은 350 내지 450℃의 용융 리튬을 포함하는 용기에 투입될 수 있다. 친리튬(lithiophic) 특성을 갖는 산화물 층(140)이 형성된 메탈폼(120)을 350 내지 450℃로 용융된 순수리튬에 담그어 표면을 코팅하여 순수 리튬으로 구성된 활물질 막을 메탈폼(120) 표면에 코팅한다. Thereafter, the
도 3(b)의 산화물 층(140)이 형성된 메탈폼(120)은 도 3(c)와 같이 그 표면에 리튬이 코팅되고, 리튬을 함침할 수 있다.The
이 때, 순수 리튬을 용해시키는 공정에서 용융된 리튬은 공기 중 수분, 산소, 이산화탄소 및 질소와 반응성이 매우 높으므로 고순도 (99.999% 이상) 아르곤 분위기 하에서 수행되어야 한다. At this time, lithium melted in the process of dissolving pure lithium has very high reactivity with moisture, oxygen, carbon dioxide and nitrogen in the air, so it should be carried out in a high purity (99.999% or more) argon atmosphere.
특히, 고온 용융된 리튬의 경우 매우 소량의 질소와도 반응하여 검정색의 질소화 리튬(Li3N)화합물을 생성시키므로, 보다 바람직하게는 고순도 아르곤을 용융 리튬 코팅 공정 중 분당 1리터 이상 퍼징(purging)시키면서 용용 리튬을 코팅시키는 것이 바람직하다.In particular, in the case of high-temperature molten lithium, it reacts with a very small amount of nitrogen to produce a black lithium nitride (Li 3 N) compound. ) and it is preferable to coat the lithium for fusion.
도 4는 실시예들에 따라 리튬이 코팅되기 전 메탈폼(120)에 관한 현미경 이미지이다. 도 4를 참조하면, 가열 공정 전, 메탈폼(120)의 줄기(ligament)의 두께는 대략 100 μm 이다.메탈폼(120)의 줄기에는 어떠한 물질도 부착되어 있지 않다.4 is a microscope image of the
도 5는 실시예들에 따라 친리튬 특성을 갖는 산화물 층(140)이 메탈폼(120) 상에 코팅된 것에 관한 현미경 이미지이다. 도 5를 참조하면, 메탈폼(120) 상에는 산화물 층(140)이 형성되어 부착된다. 산화물 층(140)은 대략 200 내지 300nm의 두께를 가진다. 5 is a microscope image of an
일 실시예에 따르면, 산화물 층(140)은 메탈폼(120) 상에 형성된 제1 산화물 층(142) 및 제1 산화물 층(142) 상에 형성된 제2 산화물 층(144)을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the
도 6은 실시예들에 따라 메탈폼(120) 상에 코팅된 산화물 층(140)의 조성에 관한 그래프이다. 도 6을 참조하면, 제1 산화물 층(142) 및 제2 산화물 층(144)의 조성비는 상이할 수 있다. 산화물 층(140)은, 철 산화물, 크롬 산화물 및 알루미늄 산화물을 포함할 수 있다. 6 is a graph regarding the composition of the
복수의 산화물들은 메탈폼(120) 줄기의 반경 방향에 따라 조성이 상이할 수 있다. 니켈은 메탈폼(120)의 중심부로부터 멀어질수록 증가하는 경향을 보인다. 크롬은 메탈폼(120)의 중심부로부터 멀어질수록 증가하는 경향을 보인다. 알루미늄은 메탈폼(120)의 중심부로부터 멀어질수록 감소하는 경향을 보인다.The plurality of oxides may have different compositions depending on the radial direction of the stem of the
다시 말하면, 제2 산화물 층(144)에서 니켈의 함량은 제1 산화물 층(142)의 니켈의 함량보다 크다. 제2 산화물 층(144)에서 크롬의 함량은 제1 산화물 층(142)의 크롬의 함량보다 크다. 또, 제2 산화물 층(144)에서 알루미늄의 함량은 제1 산화물 층(142)의 알루미늄의 함량보다 작다. In other words, the content of nickel in the
도 7은 실시예들에 따른 리튬이 코팅된 메탈폼(220)을 이용한 리튬-공기 전지(200)에 관한 도면이다. 본 발명은 리튬-공기 전지(200)의 지지체이자 음극 집전체가 되는 다공성 메탈폼(220)에 친리튬의 산화물 층(240), 음극 활물질, 전해질 층(5), 양극 활물질 층(280) 및 공기 확산층(290)을 순차적으로 다중 코팅하는 리튬-공기 전지(200) 및 그 제조 방법에 관한 발명이다.7 is a view of a lithium-
도 8은 실시예들에 따른 리튬-공기 전지(200) 제조 방법에 관한 순서도이고, 도 9는 실시예들에 따라 리튬-공기 전지(200)를 제조하는 것에 관한 이미지이다.8 is a flowchart of a method for manufacturing a lithium-
리튬-공기 전지(200)의 제조 방법은, 다공성 메탈폼(220)을 소정의 온도에서 가열함으로써, 친리튬 특성을 갖는 산화물 층(240)을 메탈폼(220) 상에 코팅하는 단계(S2100)를 수행한다. 이 때, 메탈폼(220) 표면은 대기 조건에서 500 내지 950 ℃ 온도에서 1시간 이하로 산화된다. 일 실시예에 따르면, 메탈폼(220) 표면은 대기 조건에서 700 내지 900 ℃ 온도에서 5분 내지 10분 동안 산화된다. 단계 S1100에서 상술한 내용들은 단계 S2100에 적용될 수 있다.The manufacturing method of the lithium-
이후, 메탈폼(220)에 음극 활물질이 코팅되는 단계가 수행된다(S2200). 단계 S1200에서 상술한 내용들은 단계 S2200에 적용될 수 있다.Thereafter, a step of coating the anode active material on the
일 실시예에 따르면, 리튬 층(260)에 전해질 층이 코팅되기 전 음극 활물질에 공기 중 수분 및 이산화탄소 등으로부터 음극을 보호하기 위해 구리 및 니켈의 합금을 얇게 코팅시키는 공정이 추가될 수 있다.According to an embodiment, before the electrolyte layer is coated on the
이후, 음극 활물질이 코팅된 메탈폼(220)에 고체 전해질이 코팅되는 단계가 수행된다(S2300). 메탈폼(220)에 코팅된 음극 활물질이 공기 중에 노출되는 것을 방지하기 위해 고체 전해질의 코팅 시 음극 활물질의 표면은 외부와 완전 차단된다.Thereafter, a step of coating the solid electrolyte on the
이 때, 고체 전해질은 이온전도성이 우수한 물질을 사용하는 것이 바람직하며, 바람직하게는 10-3 내지 10-4 S/cm이상의 이온전도도를 가지는 고체 전해질을 사용하도록 한다. In this case, the solid electrolyte is preferably a material having excellent ion conductivity, and preferably a solid electrolyte having an ionic conductivity of 10-3 to 10-4 S/cm or more.
일 실시예에 따르면, 고체 전해질 고분자 물질은 ETPTA (Trimethyloppropane ethoxylate triacrylate) 및 PVDF-HFP (Poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene))을 각각 또는 이들의 조합으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 고체 전해질 고분자 물질은 ETPTA는 50 중량% 및 PVDF-HFP는 50중량%를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the solid electrolyte polymer material may include Trimethyloppropane ethoxylate triacrylate (ETPTA) and PVDF-HFP (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (Poly)), respectively, or a combination thereof. For example, the solid electrolyte polymer material may include 50% by weight of ETPTA and 50% by weight of PVDF-HFP.
이후, 코팅된 고체 전해질을 자외선(UV)를 이용해 경화시키는 단계가 수행된다(S2100). 일 실시예에 따르면, UV 경화 개시제로 HMPP(2-Hydroxy-2methylpropiophenone)를 사용할 수 있다. 예를 들어, HMPP는 ETPTA 중량의 0.1%를 사용할 수 있다.Thereafter, a step of curing the coated solid electrolyte using ultraviolet (UV) light is performed (S2100). According to one embodiment, HMPP (2-Hydroxy-2methylpropiophenone) may be used as the UV curing initiator. For example, HMPP may use 0.1% by weight of ETPTA.
일 실시예에 따르면, 고체 전해질로는 PVDF-HFP를 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 또는 DMF(Dimethylformamide)를 60℃ 내지 90℃로 가열하고, 가열된 상태에서 5시간 정도 교반시킴으로써 균질하게 한다. According to an embodiment, as the solid electrolyte, PVDF-HFP is heated to NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) or DMF (Dimethylformamide) at 60°C to 90°C, and stirred for about 5 hours in a heated state to make it homogeneous. do.
이 때, LiBF4, LIPF6, EC(ethylene carbonate) 또는 DME(di-methylether) 등 카보네이트계 또는 에테르계 리튬 전지 전해질을 고분자 전해질에 30 내지 70 부피%로 혼합될 수 있다. At this time, LiBF 4 , LIPF 6 , EC (ethylene carbonate), or DME (di-methylether) carbonate-based or ether-based lithium battery electrolyte may be mixed with the polymer electrolyte in an amount of 30 to 70% by volume.
이후, 열 경화 또는 UV 경화될 수 있다. It may then be thermally cured or UV cured.
일 실시예에 따르면, 고체 전해질로는 TEGDME(Tetraethylene glycol dimethyl ether)에 1M LITFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) 리튬염이 들어간 전해질이 사용될 수 있다. 이 때, 고체 전해질 고분자 용액 (ETPTA와 PVDF-HFP)와 액체 전해질은 1M LITFSI + TEGDME는 부피비로 6:4로 혼합될 수 있다.According to an embodiment, an electrolyte containing 1M LITFSI (Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) lithium salt in TEGDME (Tetraethylene glycol dimethyl ether) may be used as the solid electrolyte. At this time, the solid electrolyte polymer solution (ETPTA and PVDF-HFP) and the liquid electrolyte 1M LITFSI + TEGDME may be mixed in a volume ratio of 6:4.
이후, 고체 전해질이 코팅된 메탈폼(220)에 양극 활물질이 코팅되는 단계가 수행된다(S2400). 이 때, 양극 활물질은 공기와의 반응 면적을 극대화하기 위하여 다공성 탄소 재료 또는 이를 이용한 탄소 재료 복합체를 사용하여 제조된다.Thereafter, the step of coating the positive electrode active material on the solid electrolyte-coated
양극 활물질인 다공성 탄소 재료는 활성탄소, 그래핀, 탄소 나노섬유, 카본블랙, 환원 그래핀 산화물 등 탄소로 이루어진 재료가 사용될 수 있으며, 이들을 이용하여 제작된 복합체 중 어느 하나를 사용할 수 있다.As the porous carbon material serving as the positive electrode active material, a material made of carbon such as activated carbon, graphene, carbon nanofiber, carbon black, reduced graphene oxide, etc. may be used, and any one of the composites manufactured using these may be used.
이후, 코팅된 양극활물질을 건조시키는 단계가 수행된다.Thereafter, drying the coated positive electrode active material is performed.
이후, 양극 활물질이 코팅된 메탈폼(220)에 양극 단자를 연결하는 단계(S2500)가 수행된다. 양극 활물질이 코팅된 후에는 공기 확산층(Air Diffusion Layer, ADL)(7) 적층된다. 양극 활물질 층(280)이 코팅된 메탈폼(220)에 양극 단자를 연결하는 단계에서 양극 단자는 공기 확산층(290)이 코팅된 부분에 연결된다.Thereafter, the step of connecting the positive electrode terminal to the
즉, 리튬-공기 전지(200)의 제조 방법으로 제작된 리튬-공기 전지(200)는 3차원의 다공성 메탈폼(220)의 형태를 그대로 유지하며, 단순하게 메탈폼(220)을 이루고 있는 금속 표면에 전극 활물질들과 전해질이 코팅된 형태이다. That is, the lithium-
따라서, 전극 표면의 단면을 보면, 중앙에 전지의 지지체이자 음극 집전체인 메탈폼(220), 그 표면에 음극 활물질인 리튬 층(260), 전해질 층(270), 양극 활물질 층(280)이 순차적으로 다중 적층되어 코팅이 이루어진다.Therefore, when looking at the cross-section of the electrode surface, the
이와 같은 제조 방법으로 제작된 리튬-공기 전지(200)는 전지를 경량화하고 전지의 제조 공정과 구조를 단순화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 다공성 탄소 재료를 사용하는 양극이 다공성인 메탈폼(220)의 표면에 코팅된 형태이므로 양극의 공기 노출이 극대화되어 다공성 효과를 이중으로 확보할 수 있는 효과가 있다.The lithium-
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
100 전지용 전극
120 메탈폼
140 산화물 층
160 리튬 층
200 리튬-공기 전지
220 메탈폼
240 산화물 층
260 리튬 층
270 전해질 층
280 양극 활물질 층
290 공기 확산층100 battery electrode
120 metal foam
140 oxide layer
160 lithium layers
200 Lithium-Air Battery
220 metal foam
240 oxide layers
260 lithium layers
270 Electrolyte Layer
280 cathode active material layer
290 air diffusion layer
Claims (9)
상기 산화물 층이 코팅된 상기 메탈폼을 용융 리튬과 접촉시킴으로써 상기 산화물 층 상에 음극 활물질인 리튬 층을 코팅하는 단계;
상기 리튬 층 상에 전해질 층을 코팅하는 단계;
상기 전해질 층 상에 양극 활물질 층을 코팅하는 단계;
상기 양극 활물질 층 상에 공기 확산층을 적층하는 단계; 및
상기 공기 확산층에 양극 단자를 연결하는 단계;를 포함하는,
리튬-공기 전지 제조 방법. By heating the porous metal foam at a predetermined temperature, coating an oxide layer having a lithium-philic property (lithiophic) on the metal foam;
coating a lithium layer, which is an anode active material, on the oxide layer by contacting the metal foam coated with the oxide layer with molten lithium;
coating an electrolyte layer on the lithium layer;
coating a cathode active material layer on the electrolyte layer;
laminating an air diffusion layer on the positive electrode active material layer; and
Including; connecting the positive terminal to the air diffusion layer;
A method for manufacturing a lithium-air battery.
상기 전해질 층은 상기 리튬 층을 코팅함으로써, 상기 리튬 층을 외부로부터 차단하는,
리튬-공기 전지 제조 방법. 3. The method of claim 2,
The electrolyte layer blocks the lithium layer from the outside by coating the lithium layer,
A method for manufacturing a lithium-air battery.
상기 전해질 층을 자외선(UV)를 이용해 경화시키는 단계;를 더 포함하는
리튬-공기 전지 제조 방법. According to claim 1,
Curing the electrolyte layer using ultraviolet (UV) light; further comprising
A method for manufacturing a lithium-air battery.
상기 전해질 층은 고분자 물질로서, ETPTA(Trimethyloppropane ethoxylate triacrylate) 50 중량% 및 PVDF-HFP(Poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene)) 50중량%를 포함하고,
자외선 경화 개시제는 HMPP(2-Hydroxy-2methylpropiophenone)를 포함하며, 상기 HMPP는 상기 ETPTA 중량의 0.1%인
리튬-공기 전지 제조 방법. 4. The method of claim 3,
The electrolyte layer is a polymer material, comprising 50% by weight of Trimethyloppropane ethoxylate triacrylate (ETPTA) and 50% by weight of PVDF-HFP (Poly (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene)),
The UV curing initiator includes HMPP (2-Hydroxy-2methylpropiophenone), wherein the HMPP is 0.1% of the weight of the ETPTA.
A method for manufacturing a lithium-air battery.
상기 전해질 층은 액체 전해질로서, TEGDME(Tetraethylene glycol dimethyl ether)에 1M LITFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)이 포함된 리튬염을 포함하고,
상기 고분자 물질 및 상기 액체 전해질은 6:4의 부피비에 따라 혼합되는
리튬-공기 전지 제조 방법. 5. The method of claim 4,
The electrolyte layer is a liquid electrolyte, and includes a lithium salt containing 1M LITFSI (Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) in TEGDME (Tetraethylene glycol dimethyl ether),
The polymer material and the liquid electrolyte are mixed according to a volume ratio of 6:4
A method for manufacturing a lithium-air battery.
상기 양극 단자는 상기 양극 활물질이 코팅된 부분에 연결되는,
리튬-공기 전지 제조 방법. According to claim 1,
The positive terminal is connected to the portion coated with the positive active material,
A method for manufacturing a lithium-air battery.
상기 메탈폼에 코팅된 상기 양극 활물질을 건조시키는 단계;를 더 포함하는
리튬-공기 전지 제조 방법. According to claim 1,
Drying the cathode active material coated on the metal foam; further comprising
A method for manufacturing a lithium-air battery.
상기 양극 활물질은 다공성 탄소 또는 이를 이용한 탄소 복합체를 포함하는,
리튬-공기 전지 제조 방법. According to claim 1,
The positive active material includes porous carbon or a carbon composite using the same,
A method for manufacturing a lithium-air battery.
상기 양극 활물질은 활성 탄소, 그래핀, 탄소 나노섬유, 카본블랙, 환원 그래핀 산화물 중 어느 하나를 포함하는
리튬-공기 전지 제조 방법. According to claim 1,
The positive active material includes any one of activated carbon, graphene, carbon nanofibers, carbon black, and reduced graphene oxide
A method for manufacturing a lithium-air battery.
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Citations (4)
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KR101449597B1 (en) * | 2014-03-04 | 2014-10-13 | 국방과학연구소 | Thermally Activated Reserve Battery Containing Metal Foam Impregnated With Lithium And Method Of Preparing The Same |
KR20160009511A (en) * | 2014-07-16 | 2016-01-26 | 프로로지움 홀딩 인크. | Anode electrode |
KR20180004407A (en) * | 2016-06-08 | 2018-01-12 | 국방과학연구소 | Manufacture method and its structure for lithium-air batteries using metal foam |
KR20180045813A (en) * | 2016-10-25 | 2018-05-04 | 삼성전자주식회사 | Polymer electrolyte, preparing method thereof, and lithium metal battery including the same |
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- 2020-05-20 KR KR1020200060428A patent/KR102570076B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101449597B1 (en) * | 2014-03-04 | 2014-10-13 | 국방과학연구소 | Thermally Activated Reserve Battery Containing Metal Foam Impregnated With Lithium And Method Of Preparing The Same |
KR20160009511A (en) * | 2014-07-16 | 2016-01-26 | 프로로지움 홀딩 인크. | Anode electrode |
KR20180004407A (en) * | 2016-06-08 | 2018-01-12 | 국방과학연구소 | Manufacture method and its structure for lithium-air batteries using metal foam |
KR20180045813A (en) * | 2016-10-25 | 2018-05-04 | 삼성전자주식회사 | Polymer electrolyte, preparing method thereof, and lithium metal battery including the same |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right |