| 초록 |
본 연구에서는 코인셀 기반의 리튬 금속 전지에 상용 수준의 설계인자 (적은 전해액 양, 높은 양극 용량, 얇은 리튬 금속 음극 두께)를 적용한 경우에도 전지의 성능 및 재현성 확보가 가능한 설계를 제시하였다. 음극 대비 양극의 면적을 1에 가깝게 설계함으로써 무압공간을 줄였고, 이를 통해 무압공간에서의 다공성 리튬 전착으로 인한 전지 용량 저하 및 비활성 공간을 최소화하였다 (C/A ratio 0.95). 또한, 코인셀 내부의 압력 개선을 통한 성능 신뢰성 확보를 위해 전지 구성을 변경하였으며(Spacer의 두께 증가), 압력 감응 필름을 통해서 증가한 내부 압력을 확인하였다 (0.6 MPa → 2.13 MPa). 압력 상승에 따른 국부적인 리튬 전착을 예방하기 위해 부드러운 소재의 PDMS필름을 코인셀 내부에 도입함으로써 내부 압력 분포의 균일화를 확인하였다. 결과적으로, 코인셀의 설계에 있어 양/음극 면적비 및 내부 압력의 최적화를 통해 기존의 코인셀 보다 향상된 성능의 재현성 및 신뢰성을 확보하였다. |
