f

전사 인쇄 알루미나-금 이중 보호막 주요 연구 내용

전사 인쇄 알루미나-금 이중 보호막 주요 연구 내

알루미나-금 이중 보호막을 최초로 용매 없이 전사 인쇄 공정 방식 제조

→ 리튬 금속 계면 안정성과 기존 코팅공정 문제점 해결 방안 제시

알루미나-금 이중 보호막을 최초로 용매 없이 전사 인쇄 공정 방식 제

→ 리튬 금속 계면 안정성과 기존 코팅공정 문제점 해결 방안 제

[그림 1] 전사 인쇄 알루미나-금 이중 보호막 주요 연구내용

기존 슬러리 코팅 공정

전사 인쇄 공정

f

[그림 2] 전사 인쇄 세라믹-고분자 하이브리드 보호막 제조를 위한 연속 공정 개략도

전사 인쇄 세라믹-고분자 하이브리드 보호막 (THPL) 제조를 위한 연속 공정 개략도 

전사 인쇄 세라믹-고분자 하이브리드 보호막 (THPL) 제조를 위한 연속 공정 개략도

① 보호막 슬러리를 
알루미늄 기판
위에 도포

② 기판 위에 
보호막 코팅

②

①

③ 건조
(용매 제거)

④ 보호막
기판과 리튬
금속 겹쳐서
접합

⑤ 롤 프레스 
압력 가해서
전사인쇄

⑥ 기판
제거 후
완성

③

④

⑤

⑥

245x50 mm 대면적 초박막 보호막

하이브리드 보호막(세라믹-고분자)을 용매 없이 전사 인쇄 공정 방식 제조 →

용매로 인한 리튬 표면 손상 방지+대면적 제작 → 덴드라이트 방지 기술 상용화 기대

하이브리드 보호막(세라믹-고분자)을 용매 없이 전사 인쇄 공정 방식 제조 →

용매로 인한 리튬 표면 손상 방지+대면적 제작 → 덴드라이트 방지 기술 상용화 기

f

[그림 3] 하이브리드 보호막 적용 리튬금속전지 및 대면적 파우치 셀 성능 평가 결과

하이브리드 보호막 (THPL) 적용 리튬금속전지 및 대면적 파우치 셀 성능 평가 결과

하이브리드 보호막 (THPL) 적용 리튬금속전지 및 대면적 파우치 셀 성능 평가 결

100

회 충방전 후, 초기 용량 81.5% 유지(183.7 → 149.73mAh/g)

고출력 테스트, 7C(9분 내 방전) 조건에서 74.1% 용량 유지

대면적 하이브리드 보호막 

적용 리튬금속전지

제작 및 평가를 통한 

상용화 가능성 입증

파우치 셀

[

대면적 파우치 셀 제작]

무보호 리튬금속전지 

(Bare Li-metal) 

비해 

하이브리드 보호막 적용 

리튬금속전지의 쿨롱 

효율 및 수명 특성 향상

[그림 4] 주요 논문 기여자(왼쪽부터 최준영 학생연구원(1저자, 화학연, UST), 석정돈 책임연구원(교신저자, 화학연))

[그림 5] 전사 인쇄 장비로 리튬 전극과 보호막을 눌러 결합시키고 있다

[그림 6] 최준영 학생연구원(1저자, 화학연·UST)이 이번에 만든 리튬 보호막을 적용한 배터리 파우치 셀을 보여주고 있다