Fabrication of Porous EVOH Separator Membrane Using NIPS Process for Next-Generation Lithium-ion Battery

Abstract

리튬이온전지는 폴리올레핀계 분리막의 낮은 열안정성으로 인해 폭발, 화재 등의 안전성 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 (3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane(GPTMS)로 표면개질한 ethylene-vinyl alcohol(EVOH)고분자를 nonsolvent-induced phase separation(NIPS)방법을 이용해 분리막을 제작하였으며, 리튬이온전지 내에서 분리막의 전기화학적 성능을 평가하였다. EVOH 분리막 필름 제작 시 GPTMS로 표면 개질함으로써 향상된 물성을 가질 수 있도록 하였으며, 용매 및 비용매의 선별을 통해 균일한 기공 크기를 갖는 (GPTMS-treated EVOH) (G-EVOH) 분리막을 제작했다. 이 분리막은 polypropylene(PP) 분리막 대비 향상된 전해질 젖음성과 열안정성(at 140 ℃)을 가지는것을 확인하였다. LiCoO2|Graphite 전극 구성과 G-EVOH분리막의 조합으로 완전셀을 제작하였으며, 2C에서 수명특성 평가를 진행한 결과 90싸이클 이후 용량유지율이 PP대비 75% 향상되었다.