Development of Crosslinked 3D Network Binder for High-performance Silicon Anode Lithium-ion Battery

실리콘은 높은 이론 용량 (4200 mAh g^-1)과 낮은 작동 전압으로 차세대 음극 소재로 각광 받고 있다. 그러나 반복적인 충·방전 동안의 부피 팽창은 급속한 용량 저하를 초래하여 상용화에 제한을 둔다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 폴리아크릴산과 붕산을 이용해 가교된 고강도의 바인더를 개발함으로써 실리콘 음극의 문제점인 부피 팽창을 효과적으로 억제시켰다. 그 결과, 가교된 구조의 PAA-B 바인더의 실리콘 음극은 150 사이클 후에도 2239 mAh g^-1의 고용량과 쿨롱 효율은 약 98%, 그리고 90%의 용량 유지율을 보여 주며 우수한 수명 특성을 나타냈다. 또한 율속 평가를 통해 기존의 PVDF 및 PAA 바인더 보다 향상된 사이클 성능을 확인할 수 있다.