리튬전지는 주로 양극, 음극, 격막, 전해질, 바인더, 도전재, 탭, 포장재 등으로 구성됩니다.
A노드재료
실리콘계 소재: 주로 나노실리콘(Si) 및 산화규소(SiOx). 실리콘 기반 음극에 해당하는 두 가지 경로는 실리콘-탄소 음극과 실리콘-산소 음극입니다. 실리콘 기반 음극은 매우 높은 비용량과 비에너지 밀도를 가지고 있습니다. 이론적으로 실리콘 소재의 비용량은 탄소 소재의 10배 이상이며, 비에너지 밀도도 약 5배 더 높습니다. 따라서 실리콘계 음극은 가장 유망한 차세대 리튬전지 음극소재로 평가되고 있다.
다이어프램
리튬 배터리의 구조에서 다이어프램은 핵심 내부 구성 요소 중 하나입니다. 다이어프램의 성능은 배터리의 인터페이스 구조와 내부 저항을 결정하며 배터리의 용량, 사이클 및 안전 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 우수한 성능을 지닌 다이어프램은 배터리의 전반적인 성능을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 다이어프램의 주요 기능은 배터리의 양극과 음극을 분리하여 두 전극이 접촉하고 단락되는 것을 방지하는 것입니다. 또한 전해질 이온을 통과시키는 기능도 있습니다. 다이어프램 소재는 비전도성이며, 그 물리적, 화학적 특성이 배터리 성능에 큰 영향을 미칩니다.
이산화규소(SiO2) : Si42리카 폴리머의 충전 및 변형에 널리 사용되는 일반적인 열 안정성 무기 분말 필러입니다. 비표면적이 크고 실란올(Si-OH)이 많이 생성되기 쉽기 때문에 친수성을 향상시키는 동시에 격막의 전해액 습윤성을 향상시켜 리튬이온을 향상시킬 수 있습니다. 전송 성능과 배터리의 전기화학적 성능. 동시에, SiO2 입자를 무기 재료로 사용하여 격막의 기계적 강도를 향상시켜 음극 리튬 덴드라이트의 지속적인 성장과 천공을 방지하여 전지의 열적 단락을 방지할 수 있습니다.
알루미나(Al2O3): 산화알루미늄은 자연에 풍부하고 화학적 불활성, 열안정성 및 기계적 특성이 우수합니다. 이는 폴리올레핀 다이어프램의 종합적인 성능을 향상시키기 위해 업계에서 1세대 세라믹 다이어프램 재료로 사용되었습니다. 그리고리튬전지 다이어프램의 개조에 사용되는 무기분말이기도 합니다.
이산화티타늄(TiO2): 무독성, 성능 안정, 제조 조절이 용이한 장점이 있습니다. 이는 다이어프램의 열 안정성과 전해질의 습윤성을 향상시킬 수 있으며 일부 불순물 전해질을 흡수할 수 있어 다이어프램과 전극 사이의 인터페이스 임피던스를 줄이는 데 도움이 됩니다. 한편 , TiO2는 전해질과의 상용성이 좋아 리튬 이온의 이동을 촉진하고 격막의 이온 전도도를 향상시킬 수 있습니다. 이상적인 유기 폴리머 다이어프램 수정 재료입니다. 또한, 격막에 TiO2를 도입하면 입자간 응력을 줄여 전지의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도전제
전도성제는 리튬 배터리의 시약으로 전극의 충전 및 방전 성능이 양호하도록 보장합니다. 활물질간, 활물질과 집전체 사이에서 미세전류를 모은 뒤, 알루미늄박, 동박 등 집전체에 미세전류를 모아 대전류를 형성해 최종적으로 전기제품에 전달되는 방식이다. 이와 같이 도전제를 첨가하면 전극의 접촉저항을 감소시키고, 전극재료 내 전자이동속도와 리튬이온 이동속도를 가속화시키며, 전자전도도를 향상시켜 전극의 충방전 효율을 향상시킬 수 있다. .
탄소나노튜브 (CNT): CNT의 임피던스는 카본블랙의 절반에 불과합니다. 낮은 임피던스는 우수한 전도성을 제공하고 분극을 개선하며 사이클 성능을 향상시킵니다. 카본블랙의 첨가량은 양극재 중량의 약 3%인 반면, CNT의 첨가량은 0.8%~1.5%에 불과하다. 첨가량이 적어 활물질의 공간을 절약할 수 있어 에너지밀도를 향상시킬 수 있다.
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