한국화학연구원, LLZTO 필름 전사공정으로 두께 균일화

한국화학연구원이 가닛계 산화물 고체전해질 LLZTO를 별도 기판에 코팅해 막을 만든 뒤 전극에 옮기는 전사 인쇄 공정을 개발했다. 코팅과 전사 단계에 적합한 재료 조합을 한센 용해도 지수(HSP)로 설계해 6×20㎝ 면적에서 평균 두께 15㎛, 편차 약 1㎛의 균일한 전해질 층을 구현했다. 이 하이브리드 고체전해질은 PE 분리막에 고분자 전해질을 채운 비교군보다 리튬이온 전도도가 약 50% 높고 리튬이온 전달수는 약 2배였다. 100회 충·방전 후 용량 유지율도 전사 인쇄 전지가 83.6%로 직접 코팅 전지 36.1%보다 높았다.

핵심

1. LLZTO 고체전해질을 별도 기판에서 막으로 만든 뒤 전극에 옮기는 전사 인쇄 공정 개발
2. 한센 용해도 지수(HSP)로 코팅·전사 단계별 재료 친화도를 계산해 최적 조건 설계
3. 6×20㎝, 120㎠ 면적에서 평균 두께 15㎛, 편차 약 1㎛의 균일한 막 구현
4. 100회 충·방전 후 용량 유지율 83.6%로 직접 코팅 방식(36.1%) 대비 향상