일반기술

전기화학적 에너지 디바이스용 분리막

본 기술은 전극, 전해질 및 분리막으로 구성되는 전기화학적 에너지 디바이스에 있어서 천연 폴리펩타이드계 섬유로 직조된 분리막에 관한 것이다. 본 기술은 천연 폴리펩타이드계 섬유로 직조된 직조물을 전기화학적 에너지 디바이스용 분리막으로 사용하는 것이다. 본 기술에 따른 천연 폴리펩타이드 섬유는 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 다공성 분리막보다 상대적으로 가격이 저렴하고 또한 기계적인 강도도 우수하다. 또한, 천연 폴리펩타이드 섬유는 유기 용매에 팽윤되지 않으며 내약품성 또한 우수하다. 천연 폴리펩타이드는 섬유형태로 가늘게 얻어질 수 있기 때문에 직조물로 쉽게 제조할 수 있고 격자의 크기, 막의 두께 등을 원하는 형태로 쉽게 제조할 수 있으며, 두께가 가늘면서도 기계적인 강도가 우수하여 직조물의 두께를 얇게 할 수 있고 이에 따라 저항을 줄일 수 있다. 또한 천연 폴리펩타이드계 섬유 분리막은 유기전해질 용매에 팽윤되거나 용해되지 않고 내화학성 및 내약품성이 우수하기 때문에 분리막이 전극간의 접촉성을 유지시킴으로서 전극간의 계면특성을 향상시키고 이온전도도를 향상시킬수 있으며 전기화학적으로 리튬전극에 대해 0∼5볼트 범위에서 안정하며, 200℃까지 열적 안전성을 나타내어 우수한 절연성, 내화학성 및 열적 안정성을 요구하는 분리막으로서 적합하다. 특히, 겔상의 전해질을 사용할 경우에는 필름형태의 분리막을 사용해야 하는데, 천연 폴리펩타이드계 직조물을 겔상의 전해질의 분리막으로 사용하면 겔의 보강재로도 역할을 함으로써 별도의 겔상의 전해질 필름을 제조할 필요가 없기 때문에 전기화학적 에너지 디바이스의 제조공정을 단순화시킬 수 있다. 즉, 고상이나 겔상의 전해질을 이용하는 전지 및 캐패시터 등의 에너지 디바이스 형태를 다양하게 제조할 수 있게 되며, 단락을 근본적으로 차단하여 에너지 디바이스의 안전성 확보 관점에서도 많은 장점을 갖는다.- 천연 폴리펩타이드계 분리막은 액체상, 고상, 혼합상 모두에 적용될 수 있음- 특히 고상이나 혼합상의 전해질을 사용하는 전지 또는 캐패시터에 있어서 전극간의 단락 방지- 전지 또는 캐패시터의 제조공정을 단순화시킬 수 있음- 폴리올레핀계의 분리막보다 경제적