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KR20240112126A - Electrode structure with active layer of vertical direction - Google Patents

Electrode structure with active layer of vertical direction Download PDF

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KR20240112126A
KR20240112126A KR1020230004319A KR20230004319A KR20240112126A KR 20240112126 A KR20240112126 A KR 20240112126A KR 1020230004319 A KR1020230004319 A KR 1020230004319A KR 20230004319 A KR20230004319 A KR 20230004319A KR 20240112126 A KR20240112126 A KR 20240112126A
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electrode
electrode structure
active layer
present
planar member
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KR1020230004319A
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Inventor
김영식
정영재
이왕근
이세영
김도완
Original Assignee
울산과학기술원
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Publication date
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Priority to PCT/KR2023/009010 priority patent/WO2024150890A1/en
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Abstract

본 발명은 전극 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분리막, 이온교환막 또는 고체전해질이 적용되는 전지(battery)에 있어서, 단위 면적 당 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an electrode structure, and more specifically, to a battery using a separator, ion exchange membrane, or solid electrolyte, which has the effect of increasing capacity per unit area.

Description

수직 방향의 활성층을 갖는 전극 구조체{ELECTRODE STRUCTURE WITH ACTIVE LAYER OF VERTICAL DIRECTION}Electrode structure having a vertical active layer {ELECTRODE STRUCTURE WITH ACTIVE LAYER OF VERTICAL DIRECTION}

본 발명은 전지(battery)의 전극 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분리막(separator), 이온교환막 또는 고체전해질 등이 적용된 전지에서의 음극 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode structure for a battery, and more specifically, to a cathode structure for a battery to which a separator, ion exchange membrane, or solid electrolyte is applied.

해수전지의 해수 양극 혹은 metal-air 전지의 산소 양극과 같이 한쪽의 전극이 충분한 용량을 가지고 있는 경우, 나머지 반대쪽의 전극의 용량에 의해 전체 전지 용량이 결정되게 된다. 이러한 시스템들에서는 고체전해질 혹은 membrane을 활용하여 특정 두께를 가지는 분리된 전극 구조를 필요로 하며, 이는 기존 리튬이온전지에서 상용화된 젤리롤 전극과 같은 구조의 전극을 활용할 수 없으므로, 한쪽 전극 자체로 높은 용량을 구현할 수 있는 구조가 필요하다.When one electrode has sufficient capacity, such as the seawater anode of a seawater battery or the oxygen anode of a metal-air battery, the total battery capacity is determined by the capacity of the remaining electrode. These systems require a separate electrode structure with a specific thickness using a solid electrolyte or membrane. Since electrodes with a structure such as the jelly roll electrode commercialized in existing lithium-ion batteries cannot be used, one electrode itself has a high A structure that can implement capacity is needed.

기존의 높은 면적당 용량을 얻기 위한 전극의 구조는 활물질의 로딩 수준(loading level)을 높이거나, 전극을 지지체에 두껍게 적층하여 제작할 수 있으나, 두꺼워진 전극 구조에 따라 전극 내의 낮은 이온 diffusion 및 낮은 전자전도도로 인하여 용량 발현율이 낮게 나타나고 있다. 또한, 전극의 면적당 용량을 증가시키기 위해 여러가지 연구들이 개발되고 있지만 ~20mAh/cm2 이상의 높은 면적 당 용량을 달성하는 경우는 발견하기 어려우며, 전극의 두께를 활용하지 못하고 제작 시의 어려움도 동반한다.The existing electrode structure to obtain high capacity per area can be manufactured by increasing the loading level of the active material or thickly laminating the electrode on the support, but the thickened electrode structure results in low ion diffusion and low electronic conductivity within the electrode. As a result, the capacity development rate is low. In addition, various studies are being developed to increase the capacity per area of the electrode, but it is difficult to find cases of achieving a high capacity per area of ~20 mAh/cm 2 or more, and the thickness of the electrode cannot be utilized and is accompanied by difficulties in manufacturing.

한국공개특허공보 제2022-0136147호Korean Patent Publication No. 2022-0136147

본 발명은 두꺼운 전극에도 효율적인 이온 및 전자의 이동을 통해 용량 발현율을 증가시킬 수 있도록 하는 것이다.The present invention allows the capacity development rate to be increased through efficient ion and electron movement even in thick electrodes.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 전극 구조체는 양극과 음극을 분리시키는 면상 부재(planar member); 및 상기 면상 부재의 일 면에 대하여 활성층 면이 수직으로 배치되는 전극을 포함한다.In order to achieve the above object, an electrode structure according to one form of the present invention includes a planar member that separates the anode and the cathode; and an electrode whose active layer surface is disposed perpendicular to one surface of the planar member.

상기 면상 부재는 고체전해질일 수 있다.The planar member may be a solid electrolyte.

상기 고체전해질은 LISICON 또는 NASICON일 수 있다.The solid electrolyte may be LISICON or NASICON.

상기 전극은 길이부재로서, 상기 길이부재는 상기 활성층 면이 상기 면상 부재의 일면에 대하여 수직으로 배치되도록 구조적 형상을 갖는 것일 수 있다.The electrode is a long member, and the long member may have a structural shape such that the surface of the active layer is arranged perpendicular to one surface of the planar member.

상기 전극은 집전체 상의 일면 또는 양면에 상기 활성층이 형성된 것일 수 있다.The electrode may have the active layer formed on one or both sides of the current collector.

상기 전극은 상기 길이부재의 나선형(spiral) 형태 또는 지그재그(zig-zag) 형태인 것일 수 있다.The electrode may have a spiral shape or a zig-zag shape of the length member.

상기 집전체는 구리 또는 알루미늄인 것일 수 있다.The current collector may be copper or aluminum.

상기 활성층은 흑연(graphite), 하드카본, 인(phosphorus), 주석(tin) 또는 안티몬(antimony)인 것일 수 있다.The active layer may be graphite, hard carbon, phosphorus, tin, or antimony.

본 발명은 분리막, 이온교환막 또는 고체전해질이 적용되는 전지(battery)에 있어서, 단위 면적 당 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of increasing the capacity per unit area in batteries using a separator, ion exchange membrane, or solid electrolyte.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 일 단면을 도시한 것이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체를 전지에서 음극(anode)로서 적용한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 전극의 길이단면을 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 실시예를 도시한 것이다.
도 4a는 도 3a에 도시된 전극 구조체에서 면상 부재 방향 면으로의 전극의 정면도를 도시한 것이다.
도 4b는 도 3b에 도시된 전극 구조체에서 면상 부재 방향 면으로의 전극의 정면도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 전극의 정면도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체를 적용한 Na metal half-cell의 구성도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 전극 넓이에 따른 용량 발현 결과데이터를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 전극 길이에 따른 용량 발현 결과데이터를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 활성층 로딩양에 따른 용량 발현 결과데이터를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 전극 형태에 따른 용량 발현 결과데이터를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체를 이용하여 제작한 전극셀의 구성도를 도시한 것이다.
도 12는 본 발의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 해수전지 full-cell에서의 수명 테스트 결과를 도시한 것이다.
Figure 1a shows a cross-section of an electrode structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 1b is a schematic diagram of an electrode structure according to an embodiment of the present invention applied as a cathode (anode) in a battery.
Figure 2 shows a longitudinal cross-section of an electrode of an electrode structure according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B show an example of an electrode structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4A shows a front view of the electrode in the direction of the planar member in the electrode structure shown in FIG. 3A.
Figure 4b shows a front view of the electrode in the direction of the planar member in the electrode structure shown in Figure 3b.
Figure 5 shows a front view of an electrode of an electrode structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows the configuration of a Na metal half-cell to which an electrode structure according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 7 shows capacity development result data depending on the electrode area of the electrode structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 shows capacity development result data according to the electrode length of the electrode structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 shows capacity development result data according to the active layer loading amount of the electrode structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 shows capacity development result data according to the electrode shape of the electrode structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 shows a configuration diagram of an electrode cell manufactured using an electrode structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 shows the results of a life test in a full-cell seawater battery of the electrode structure according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement it. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체(10)의 일 단면을 도시한 것이다.Figure 1a shows a cross-section of the electrode structure 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1a을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체(10)는 면상 부재(100); 및 전극(200)을 포함하며, 보다 구체적으로는 면상 부재(100); 및 고체전해질(100)의 일 면에 대하여 활성층(220) 면이 수직으로 배치되는 전극(200)을 포함한다.Referring to FIG. 1A, the electrode structure 10 according to an embodiment of the present invention includes a planar member 100; and an electrode 200, and more specifically, a planar member 100; and an electrode 200 in which the surface of the active layer 220 is arranged perpendicularly to one surface of the solid electrolyte 100.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지는 분리막(separator), 이온교환막(ion-exchange membrane) 또는 고체전해질에 의하여 양극과 음극으로 구분된 전극 구역을 가지는 리튬이온배터리(LIB), 전고체 전지, Li-air 배터리, Na-air 배터리, 해수전지, 담수화 전지 등일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.A battery according to an embodiment of the present invention is a lithium-ion battery (LIB), an all-solid-state battery, having an electrode area divided into an anode and a cathode by a separator, an ion-exchange membrane, or a solid electrolyte. It may be -air battery, Na-air battery, seawater battery, desalination battery, etc., but is not limited thereto.

면상 부재(100)는 전지에 있어서, 전극의 양극과 음극을 분리시키는 것으로서, 면상 부재(100)는 소정의 면적을 갖는 평면(planar)의 부재일 수 있으며, 전극의 양극과 음극을 물리적으로 이격시키는 것일 수 있다. The planar member 100 separates the anode and cathode of an electrode in a battery. The planar member 100 may be a planar member with a predetermined area, and physically separates the anode and cathode of the electrode. It may be to do so.

면상 부재(100)는 분리막(separator), 이온교환막(ion-exchange membrane) 또는 고체전해질일 수 있으며, 전극의 양극과 음극을 물리적으로 분리하는 부재를 모두 이에 해당될 수 있다.The planar member 100 may be a separator, an ion-exchange membrane, or a solid electrolyte, and may be any member that physically separates the anode and cathode of an electrode.

상기 고체전해질은 양이온교환막일 수 있으며, 상기 양이온교환막은 리튬(Li) 이온교환막 또는 나트륨(Na) 이온교환막일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 고체전해질은 LISICON(Li2+2xZn1-xGeO4, 0<x<1) 또는 NASICON(Na1+xZr2SixP3-xO12, 0<x<3)일 수 있다.The solid electrolyte may be a cation exchange membrane, and the cation exchange membrane may be a lithium (Li) ion exchange membrane or a sodium (Na) ion exchange membrane. More specifically, the solid electrolyte is LISICON (Li 2+2x Zn 1-x GeO 4 , 0<x<1) or NASICON (Na 1+x Zr 2 Si x P 3-x O 12 , 0<x<3) It can be.

도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체(10)를 전지에서 음극(anode)로서 적용한 모식도이다.Figure 1b is a schematic diagram of the electrode structure 10 according to an embodiment of the present invention applied as a cathode (anode) in a battery.

도 1b는 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체(10)는 음극 구조체일 수 있으며, 면상 부재(100); 전극(200); 및 반대 전극(300)을 포함하며, 상기 전극(200)은 음극(anode)이며, 상기 반대 전극(300)은 양극(cathode)일 수 있다.Referring to FIG. 1B, the electrode structure 10 according to an embodiment of the present invention may be a cathode structure and includes a planar member 100; electrode 200; and an opposite electrode 300, wherein the electrode 200 may be a cathode (anode) and the opposite electrode 300 may be an anode (cathode).

도 1a 및 도 1b은 전극 구조체(10)에 전극(200)을 구성하는 단위 전극(200a, 200b)이 수직으로 적층되는 것이 아닌 후술되는 길이부재의 전극(200)이 나선형 또는 지그재그형으로 구성됨에 따른 전극(200)의 단면을 도시한 것이며, 전극(200)은 단위 전극(200a, 200b)들이 모두 단일의 구성체로서 연속되어 있는 것이다(후술되는 도 2 내지 도 4b 참조).1A and 1B show that the unit electrodes 200a and 200b constituting the electrode 200 in the electrode structure 10 are not vertically stacked, but the electrode 200 of the long member, which will be described later, is configured in a spiral or zigzag shape. A cross section of the electrode 200 is shown, and the electrode 200 consists of unit electrodes 200a and 200b that are all continuous as a single structure (see FIGS. 2 to 4B described later).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체(10)의 전극(200)의 길이단면을 도시한 것이다.Figure 2 shows a longitudinal cross-section of the electrode 200 of the electrode structure 10 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전극(200)은 길이부재일 수 있으며, 전극(200)은 길이부재의 집전체(210) 상의 일면(도 2의 (a)) 또는 양면(도 2의 (b))에 대하여 활성층(220, 220a, 220b)이 형성된 것일 수 있다.Referring to FIG. 2, the electrode 200 may be a long member, and the electrode 200 may be formed on one side ((a) of FIG. 2) or both sides ((b) of FIG. 2) on the current collector 210 of the long member. The active layers 220, 220a, and 220b may be formed.

도 1a의 삽도(inset) 및 도 2를 참조하면, 전극(200)은 길이부재로서, 상기 길이부재는 활성층(220, 220a, 220b) 면이 면상 부재(100)의 일면에 대하여 수직으로 배치되도록 구조적 형상을 갖는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 면상 부재(100)의 일면에 대하여 전극(200)의 활성층(220) 면이 평행하게 배치되는 것이 아닌 직교의 방향으로 배치되는 것으로서, 결과적으로 면상 부재(100)의 일면에 대하여 전극(200)의 활성층(220) 면이 수직으로 배치되는 구조를 갖는 것일 수 있다.Referring to the inset of FIG. 1A and FIG. 2, the electrode 200 is a long member, and the long member is arranged so that the surfaces of the active layers 220, 220a, 220b are perpendicular to one surface of the planar member 100. It may have a structural shape. More specifically, the surface of the active layer 220 of the electrode 200 is not arranged parallel to one surface of the planar member 100, but is arranged in a perpendicular direction, and as a result, the surface of the active layer 220 of the electrode 200 is arranged in a perpendicular direction with respect to one surface of the planar member 100. The active layer (220) of (200) may have a structure in which the surface is arranged vertically.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체의 실시예를 도시한 것으로, 도 3a는 나선형(spiral) 형상의 전극을 갖는 전극 구조체를 도시한 것이며, 도 3b는 지그재그 형상의 전극을 갖는 전극 구조체를 도시한 것이다. 도 4a는 도 3a에 도시된 전극 구조체에서 면상 부재(100) 방향 면으로의 전극(200)의 정면도를 도시한 것이며, 도 4b는 도 3b에 도시된 전극 구조체에서 면상 부재(100) 방향 면으로의 전극(200)의 정면도를 도시한 것이다.FIGS. 3A and 3B show an example of an electrode structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 3A shows an electrode structure having a spiral-shaped electrode, and FIG. 3B shows a zigzag-shaped electrode. It shows an electrode structure having a . FIG. 4A is a front view of the electrode 200 in the direction of the planar member 100 in the electrode structure shown in FIG. 3A, and FIG. 4B is a front view of the electrode 200 in the direction of the planar member 100 in the electrode structure shown in FIG. 3B. This shows a front view of the electrode 200.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 전극(200)은 나선형(spiral) 형상(도 3a) 또는 지그재그(zig-zag) 형상(도 3b)일 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 길이부재로부터 나선형(spiral) 형상으로 전극(200)을 구성하거나, 상기 길이부재로부터 지그재그(zig-zag) 형상으로 전극(200)을 구성하는 것을 수 있다. Referring to FIGS. 3A and 3B, the electrode 200 may have a spiral shape (FIG. 3A) or a zig-zag shape (FIG. 3B), and more specifically, a spiral shape from the length member. ) The electrode 200 may be configured in a shape, or the electrode 200 may be configured in a zigzag shape from the length member.

보다 구체적으로, 도 4a를 참조하면, 전극(200)은 나선형(spiral) 형상(도 3a)을 갖는 것일 수 있으며, 길이부재의 전극(200)의 나선형 형상의 전극(200)으로 구성함으로써, 전극 구조체(10)에서 전극(200)의 활성층(220) 면이 면상 부재(100)의 일 면에 대하여 수직으로 배치되도록 하는 것일 수 있다. 도 3a 및 도 4a에서의 나선형 형상을 갖는 전극(200)은 단위 전극(200a, 200b)들이 단일의 길이부재로서 연속되는 것이며, 보다 구체적으로, 일 단위 전극(200a)과 타 단위 전극(200b)은 단일의 길이부재에 따른 단일의 전극(200)인 것이며, 전극(200)이 일 단위 전극(200a)과 타 단위 전극(200b)은 소정의 간격으로 이격되도록 나선형 형상을 갖는 것일 수 있다. 이때, 일 단위 전극(200a)과 타 단위 전극(200b) 사이의 간격은 길이부재의 전극(200)의 총길이(L, 도 5 참조), 전극(200)을 나선형 형상으로 구성하였을 때의 전체 지름(Ф) 및 나선형 형상의 전극(200)에서 형성된 단위 전극(200a, 200b)의 개수를 통하여 계산되는 것일 수 있다.More specifically, referring to FIG. 4A, the electrode 200 may have a spiral shape (FIG. 3A), and is composed of a spiral-shaped electrode 200 of the electrode 200 of a long member, so that the electrode 200 In the structure 10, the surface of the active layer 220 of the electrode 200 may be arranged perpendicular to one surface of the planar member 100. The electrode 200 having a spiral shape in FIGS. 3A and 4A has unit electrodes 200a and 200b continuous as a single length member, and more specifically, one unit electrode 200a and the other unit electrode 200b. is a single electrode 200 along a single length member, and the electrode 200 may have a spiral shape such that one unit electrode 200a and the other unit electrode 200b are spaced apart at a predetermined interval. At this time, the gap between one unit electrode 200a and the other unit electrode 200b is the total length (L, see FIG. 5) of the electrode 200 of the long member, and the overall diameter when the electrode 200 is configured in a spiral shape. ( Ф ) and may be calculated through the number of unit electrodes 200a and 200b formed in the spiral-shaped electrode 200.

또한, 보다 구체적으로, 도 4b를 참조하면, 전극(200)은 지그재그(zig-zag) 형상(도 3b)을 갖는 것일 수 있으며, 길이부재의 전극(200)의 지그재그 형상의 전극(200)으로 구성함으로써, 전극 구조체(10)에서 전극(200)의 활성층(220) 면이 면상 부재(100)의 일 면에 대하여 수직으로 배치되도록 하는 것일 수 있다. 도 4a 및 도 4a에서의 지그재그 형상을 갖는 전극(200)은 단위 전극(200a, 200b)들이 단일의 길이부재로서 연속되는 것이며, 보다 구체적으로, 일 단위 전극(200a)과 타 단위 전극(200b)은 단일의 길이부재에 따른 단일의 전극(200)인 것이며, 전극(200)이 일 단위 전극(200a)과 타 단위 전극(200b)은 소정의 간격으로 이격되도록 지그재그 형상을 갖는 것일 수 있다. 이때, 일 단위 전극(200a)과 타 단위 전극(200b) 사이의 간격은 길이부재의 전극(200)의 총 길이(L, 도 5 참조), 전극(200)을 지그재그 형상으로 구성하였을 때의 단위 전극(200a, 200b)이 형성된 방향으로의 전극(200)의 총 높이(H) 및 지그재그형 형상의 전극(200)에서 형성된 단위 전극(200a, 200b)의 개수를 통하여 계산되는 것일 수 있다.In addition, more specifically, referring to FIG. 4b, the electrode 200 may have a zigzag shape (FIG. 3b), and the electrode 200 of the long member has a zigzag shape. By configuring the electrode structure 10, the surface of the active layer 220 of the electrode 200 may be arranged perpendicular to one surface of the planar member 100. The electrode 200 having a zigzag shape in FIGS. 4A and 4A has unit electrodes 200a and 200b continuous as a single length member, and more specifically, one unit electrode 200a and the other unit electrode 200b. is a single electrode 200 along a single length member, and the electrode 200 may have a zigzag shape so that one unit electrode 200a and the other unit electrode 200b are spaced apart at a predetermined interval. At this time, the gap between one unit electrode 200a and the other unit electrode 200b is the total length (L, see FIG. 5) of the electrode 200 of the length member, the unit when the electrode 200 is configured in a zigzag shape. It may be calculated through the total height (H) of the electrode 200 in the direction in which the electrodes 200a and 200b are formed and the number of unit electrodes 200a and 200b formed in the zigzag-shaped electrode 200.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조체(10)의 전극(200)의 정면도를 도시한 것이다.Figure 5 shows a front view of the electrode 200 of the electrode structure 10 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 전극(200)은 길이부재로서, 소정의 길이(L)와 소정의 넓이(W)를 갖는 것일 수 있으며, 길이(L)는 12 내지 60 cm일 수 있으며, 넓이(W)는 2 내지 4 mm일 수 있다.Referring to FIG. 5, the electrode 200 is a long member and may have a predetermined length (L) and a predetermined area (W). The length (L) may be 12 to 60 cm, and the area (W ) may be 2 to 4 mm.

집전체(210)는 길이부재의 전극 기재일 수 있으며, 집전체(210)는 구리 또는 알루미늄일 수 있다.The current collector 210 may be an electrode substrate of a length member, and the current collector 210 may be copper or aluminum.

전극(200)은 음극(anode)인 것일 수 있으며, 활성층(220)은 음극활물질로서 흑연(graphite), 하드카본, 인(phosphorus), 주석(tin) 또는 안티몬(antimony)일 수 있다.The electrode 200 may be a cathode, and the active layer 220 may be a cathode active material of graphite, hard carbon, phosphorus, tin, or antimony.

본 발명은 이하의 실시예를 통하여 보다 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명을 일 례로서, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.The present invention is explained in more detail through the following examples. The following examples are examples of the present invention and do not limit the scope of the present invention.

제조예. 길이부재 전극(음극)의 제조Manufacturing example. Manufacturing of long member electrodes (cathode)

본 발명에서의 전극(200)을 제조함에 있어, 하기 표 1의 길이 및 넓이를 갖는 길이부재의 집전체(전극기재)로서 구리(Cu foil)를 이용하여, 집전체의 일면 또는 양면에 활성층의 주요 물질로 하드카본(mPAC Hard carbon, 애경유화, d50 particle size 8 μm)을 이용하였으며, 활성층의 조성으로 하드카본 분말(powder) : PVDF(Polyvinylidene fluoride) : Super P(Carbon black)를 90 wt% : 9 wt% : 1 wt%의 혼합비로 구성한 활성층 혼합물 100g 준비한 후, 준비된 활성층 혼합물에 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone) 용매 100g을 첨가하여 슬러리의 형태로 활성층을 제작한 후 7 mg/cm2의 loading level로 집전체의 일면 또는 양면에 코팅하였으며, 코팅 후 80 ℃에서 12 시간(hr) 건조하여 NMP 용매를 모두 증발시킨 후, 코팅된 활성층을 롤 프레스기를 이용하여 50 내지 100 ㎛의 두께로 압착하여, 하기 표 1에 따른 길이부재의 전극(200)을 제조하였다.In manufacturing the electrode 200 in the present invention, copper (Cu foil) is used as a current collector (electrode base material) of a length member having the length and width shown in Table 1 below, and an active layer is applied to one or both sides of the current collector. Hard carbon (mPAC Hard carbon, Aekyung Petrochemical, d50 particle size 8 μm) was used as the main material, and the active layer composition consisted of hard carbon powder: PVDF (Polyvinylidene fluoride): Super P (Carbon black) at 90 wt%. : 9 wt% : After preparing 100g of the active layer mixture composed of 1 wt%, 100g of NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone) solvent was added to the prepared active layer mixture to produce an active layer in the form of a slurry, then 7 mg/cm One or both sides of the current collector were coated at a loading level of 2 , and after coating was dried at 80°C for 12 hours (hr) to evaporate all NMP solvent, the coated active layer was formed to a thickness of 50 to 100 ㎛ using a roll press. By pressing, the electrode 200 of the length member according to Table 1 below was manufactured.

길이(L)Length (L) 넓이(W)Area (W) 활성층 코팅면Active layer coated surface 하드카본 코팅량Hard carbon coating amount 제조예 1Manufacturing Example 1 12 cm12cm 2 mm2mm 일면(한쪽면)One side (one side) 18mg18mg 제조예 2Production example 2 12 cm12cm 3 mm3mm 일면(한쪽면)One side (one side) 27mg27mg 제조예 3Production example 3 12 cm12cm 4 mm4mm 일면(한쪽면)One side (one side) 36mg36 mg 제조예 4Production example 4 36 cm36cm 3 mm3mm 일면(한쪽면)One side (one side) 81mg81mg 제조예 5Production example 5 12 cm12cm 3 mm3mm 양면both sides 54mg54mg 제조예 6Production example 6 60 cm60cm 3 mm3mm 양면both sides 270mg270mg 제조예 7Production example 7 140 cm140cm 3 mm3mm 양면both sides 630mg630mg

실시예 1. 나선형(spiral) 전극 및 전극 구조체(음극 구조체)Example 1. Spiral electrode and electrode structure (cathode structure)

도 3a 및 도 4a에서와 같은, 상기 제조예에서 제조된 길이부재의 전극을 나선형의 형태로 감아 지름 16 Ф(16 mm)의 나선형 전극(나선형 형태의 면적: 2.01 cm2)을 제조하였으며, 고체전해질로서 나시콘(NASICON)을 이용하여, 전극의 활성층이 나시콘의 일 면에 대하여 수직으로 배향되도록 고체 전지의 전극 구조체(음극 구조체)를 적용하였다.As shown in FIGS. 3A and 4A, the electrode of the long member manufactured in the above production example was wound in a spiral shape to manufacture a spiral electrode with a diameter of 16 Ф (16 mm) (area of the spiral shape: 2.01 cm 2 ), and the solid Using NASICON as an electrolyte, the electrode structure (cathode structure) of the solid battery was applied so that the active layer of the electrode was oriented perpendicular to one side of NASICON.

실시예 2. 지그재그(zig-zag) 전극 및 전극 구조체(음극 구조체)Example 2. Zig-zag electrode and electrode structure (cathode structure)

도 3b 및 도 4b에서와 같은, 상기 제조예에서 제조된 길이부재의 전극을 0.5cm/1cm/1.5cm//1cm/0.5cm 길이(단위 전극)로 지그재그 형식으로 접어 지그재그형 전극을 제조하였으며, 고체전해질로서 나시콘(NASICON)을 이용하여, 전극의 활성층이 나시콘의 일 면에 대하여 수직으로 배향되도록 전극 구조체(음극 구조체)를 적용하였다.As shown in FIGS. 3B and 4B, the electrode of the length member manufactured in the above production example was folded in a zigzag fashion to a length of 0.5cm/1cm/1.5cm//1cm/0.5cm (unit electrode) to manufacture a zigzag electrode. Using NASICON as a solid electrolyte, an electrode structure (cathode structure) was applied so that the active layer of the electrode was oriented perpendicular to one side of NASICON.

준비예 1. Na 금속 반전지(Na Metal half-cell) 준비Preparation Example 1. Preparation of Na Metal half-cell

상기 제조예 및 실시예 1, 실시예 2에 따라 제조된 전극 구조체를 도 6에 도시된 모식도에서와 같이 Na metal helf-cell(작동전극(WE): 제조예 및 실시예에 따른 나선형 전극 또는 지그재그형 전극, 기준전극(RE): Na metal, 상대전극(CE): 기준전극과 동일, 고체전해질: NASICON)을 구성하여, 하기의 실험예를 수행하였다. 도 6에서의 모식도는, 하부 셀 캡(Bottom), 스페이서(Spacer), 나선형 전극 또는 지그재그형 전극(200), 고체전해질(NASICON)(100), 세퍼레이터(separator), Na metal, 스페이서(Spacer), 스프링(Spring), 상부 셀 캡(Cell cap)으로 구성하였다.As shown in the schematic diagram shown in FIG. 6, the electrode structure manufactured according to the above Preparation Examples and Examples 1 and 2 was formed into a Na metal helf-cell (working electrode (WE): a spiral electrode or zigzag electrode according to the Preparation Examples and Examples. type electrode, reference electrode (RE): Na metal, counter electrode (CE): same as the reference electrode, solid electrolyte: NASICON) were constructed, and the following experimental example was performed. The schematic diagram in FIG. 6 shows a lower cell cap (Bottom), a spacer, a spiral electrode or zigzag electrode 200, a solid electrolyte (NASICON) 100, a separator, Na metal, and a spacer. , spring, and upper cell cap.

실험예 1. 전극의 넓이에 따른 용량 비교Experimental Example 1. Comparison of capacity according to electrode width

상기 제조예 1 내지 3의 전극을 이용하여 제조된 실시예 1의 전극 구조체(나선형 전극)에 대하여 상기 준비예 1에서의 Na metal half-cell로 제작하여 용량 발현을 확인하였으며, 확인 결과를 도 7에 도시하였다. 도 7에서의 제조예 1의 전극은 "2mm", 제조예 2의 전극은 "3mm", 제조예 3의 전극은 "4mm"로 표시하였다.The electrode structure (spiral electrode) of Example 1 manufactured using the electrodes of Preparation Examples 1 to 3 was manufactured with the Na metal half-cell in Preparation Example 1, and capacity development was confirmed, and the confirmation results are shown in Figure 7 It is shown in . In FIG. 7, the electrode of Preparation Example 1 is indicated by “2mm”, the electrode of Preparation Example 2 is indicated by “3mm”, and the electrode of Preparation Example 3 is indicated by “4mm”.

도 7의 (a)를 참조하면, 전극의 넓이가 증가할수록 총 하드카본 소재의 함유량이 늘어나고 그에 따라 면적 용량(areal capacity)이 증가함을 확인할 수 있다. 도 7의 (b)를 참조하면, 제조예 1 내지 3의 전극 모두 일반적인 하드카본의 비용량(Specific capapcity)인 250 mAh/g과 근접하게 발현됨을 확인할 수 있으며, 2 mm의 넓이의 전극(제조예 1)에서 3 mm(제조예 2), 4 mm(제조예 3)의 전극 대비 낮은 비용량이 발현되었다.Referring to (a) of FIG. 7, it can be seen that as the area of the electrode increases, the total hard carbon material content increases and the areal capacity increases accordingly. Referring to (b) of FIG. 7, it can be seen that all electrodes of Preparation Examples 1 to 3 are expressed close to 250 mAh/g, which is the specific capacity of general hard carbon, and the electrodes with a width of 2 mm (manufactured In Example 1), a lower specific capacity was observed compared to the electrodes of 3 mm (Preparation Example 2) and 4 mm (Preparation Example 3).

실험예 2. 전극의 길이에 따른 용량 비교Experimental Example 2. Comparison of capacity according to electrode length

제조예 2의 전극(길이: 12 cm) 및 제조예 4의 전극(길이: 36 cm)을 이용하여 제조된 실시예 1의 전극 구조체(나선형 전극)에 대하여 상기 준비예 1에서의 Na metal half-cell로 제작하여, 용량 발현을 확인하였으며, 확인 결과를 도 8에 도시하였다. 도 8에서의 제조예 2의 전극은 "12cm", 제조예 4의 전극은 "36cm"로 표시하였다.For the electrode structure (spiral electrode) of Example 1 manufactured using the electrode of Preparation Example 2 (length: 12 cm) and the electrode of Preparation Example 4 (length: 36 cm), the Na metal half- Cells were manufactured to confirm capacity development, and the confirmation results are shown in Figure 8. In FIG. 8, the electrode of Preparation Example 2 is indicated as “12cm”, and the electrode of Preparation Example 4 is indicated as “36cm”.

도 8을 참조하면, 길이가 증가할수록 총 하드카본 소재의 함유량이 늘어나고 그에 따라 면적 용량(areal capacity)가 증가함을 확인할 수 있다.Referring to Figure 8, it can be seen that as the length increases, the total hard carbon material content increases and the areal capacity increases accordingly.

실험예 3. 활성층 로딩양(loading)에 따른 용량 비교Experimental Example 3. Comparison of capacity according to active layer loading

제조예 2의 전극(길이: 12 cm, 활성층 일면), 제조예 5의 전극(길이: 12 cm, 활성층 양면), 제조예 6의 전극(길이: 60 cm, 활성층 양면) 및 제조예 7의 전극(길이: 140 cm, 활성층 양면)을 이용하여 제조된 실시예 1의 전극 구조체(나선형 전극)에 대하여 상기 준비예 1에서의 Na metal half-cell로 제작하여, 용량 발현을 확인하였으며, 확인 결과를 도 9에 도시하였다. 도 9에서의 제조예 2의 전극은 "12cm", 제조예 5의 전극은 "Double side 12cm", 제조예 6의 전극은 "Double side 60cm", 제조예 7의 전극은 "Double side 140 cm"로 표시하였다.Electrode of Preparation Example 2 (length: 12 cm, one side of active layer), electrode of Preparation Example 5 (length: 12 cm, both sides of active layer), electrode of Preparation Example 6 (length: 60 cm, both sides of active layer), and electrode of Preparation Example 7. (Length: 140 cm, both sides of active layer) The electrode structure (spiral electrode) of Example 1 was manufactured using the Na metal half-cell in Preparation Example 1, and the capacity development was confirmed, and the confirmation results were It is shown in Figure 9. In Figure 9, the electrode of Preparation Example 2 is “12cm”, the electrode of Preparation Example 5 is “Double side 12cm”, the electrode of Preparation Example 6 is “Double side 60cm”, and the electrode of Preparation Example 7 is “Double side 140 cm”. It is indicated as .

도 9를 참조하면, 전극의 길이가 길수록, 두께가 두꺼울수록 더 많은 면적 용량(areal capacity)이 발현되는 것을 확인하였으며, 제조예 6의 전극(활성층 양면) 을 통해 확인하였을 때 약 ~21mAh/cm2의 면적 용량(areal capacity)을 발현하는 것을 확인할 수 있으며, 제조예 7의 전극(활성층 양면) 을 통해 확인하였을 때 약 ~66mAh/cm2의 면적 용량(areal capacity)을 발현할 수 있는 것을 확인하였다.Referring to FIG. 9, it was confirmed that the longer the length of the electrode and the thicker the thickness, the more area capacity was developed. When confirmed through the electrode of Preparation Example 6 (both sides of the active layer), it was about ~21 mAh/cm. It can be confirmed that an areal capacity of 2 is expressed, and when confirmed through the electrode (both sides of the active layer) of Preparation Example 7, it is confirmed that an areal capacity of about ~66 mAh/cm 2 can be expressed. did.

실험예 4. 전극 형태 별 전극 용량 발현 검증Experimental Example 4. Verification of electrode capacity expression by electrode type

상기 제조예 3에서의 전극을 이용하여 제조되는 실시예 2의 전극 구조체에 대하여 상기 준비예 1에서의 Na metal half-cell로 제작하여 비용량(specific capacitiy) 발현을 확인하였으며, 확인 결과를 도 10에 도시하였다. 도 10에서 대조군으로 비교예(실시예 2에서의 지그재그형 전극과 동일한 활성면적을 갖는 일반 원판형 전극)와 대비하였다.The electrode structure of Example 2, which was manufactured using the electrode of Preparation Example 3, was manufactured with the Na metal half-cell of Preparation Example 1, and the expression of specific capacitance was confirmed. The confirmation results are shown in Figure 10. It is shown in . In Figure 10, the control example was compared with the comparative example (a general disk-shaped electrode having the same active area as the zigzag electrode in Example 2).

도 10을 참조하면, 지그재그 전극(실시예 2)를 적용한 음극 구조체에서도 용량 발현이 구현되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 10, it can be seen that capacity development is also achieved in the cathode structure using the zigzag electrode (Example 2).

실험예 5. 해수전지 full-cell 평가Experimental Example 5. Seawater battery full-cell evaluation

상기 제조예 2에서의 전극을 이용하여 제조되는 실시예 1의 전극 구조체에 대하여 도 11에서와 같이 전극셀(하부 캡(Bottom), 스페이서(spacer), 나선형 전극(200), 고체전해질(100))을 제작하고, 실시예 1에서의 나선형 전극을 음극, NASICON을 고체전해질, 해수를 양극으로 구성된 해수전지 full-cell에 대하여 수명 테스트(사이클 횟수: 1st, 2nd, 10th, 20th)를 수행하였으며, 수행 결과를 도 12에 도시하였다.For the electrode structure of Example 1 manufactured using the electrode of Preparation Example 2, an electrode cell (bottom, spacer, spiral electrode 200, solid electrolyte 100) is used as shown in FIG. 11. ) was manufactured, and a lifespan test was performed on a full-cell seawater battery consisting of the spiral electrode in Example 1 as a cathode, NASICON as a solid electrolyte, and seawater as an anode (number of cycles: 1 st , 2 nd , 10 th , 20 th ). was performed, and the results are shown in Figure 12.

도 12를 참조하면, 20 사이클(20th) 이상 구동에도 용량 저하가 발현되지 않았다.Referring to FIG. 12, there was no decrease in capacity even after driving for more than 20 cycles ( 20th ).

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. falls within the scope of rights.

10 : 전극 구조체
100 : 면상 부재
200 : 전극
300 : 반대 전극
10: electrode structure
100: planar member
200: electrode
300: Opposite electrode

Claims (8)

양극과 음극을 분리시키는 면상 부재(planar member); 및
상기 면상 부재의 일 면에 대하여 활성층 면이 수직으로 배치되는 전극을 포함하는,
전극 구조체.
A planar member separating the anode and cathode; and
Comprising an electrode whose active layer surface is disposed perpendicular to one surface of the planar member,
Electrode structure.
제1항에 있어서,
상기 면상 부재는 고체전해질인 것인,
전극 구조체.
According to paragraph 1,
The planar member is a solid electrolyte,
Electrode structure.
제2항에 있어서,
상기 고체전해질은 LISICON 또는 NASICON인 것인,
전극 구조체.
According to paragraph 2,
The solid electrolyte is LISICON or NASICON,
Electrode structure.
제1항에 있어서,
상기 전극은 길이부재로서,
상기 길이부재는 상기 활성층 면이 상기 면상 부재의 일면에 대하여 수직으로 배치되도록 구조적 형상을 갖는 것인,
전극 구조체.
According to paragraph 1,
The electrode is a long member,
The long member has a structural shape such that the active layer surface is arranged perpendicular to one surface of the planar member,
Electrode structure.
제4항에 있어서,
상기 전극은 집전체 상의 일면 또는 양면에 상기 활성층이 형성된 것인,
전극 구조체.
According to paragraph 4,
The electrode has the active layer formed on one or both sides of the current collector,
Electrode structure.
제1항에 있어서,
상기 전극은 상기 길이부재의 나선형(spiral) 형태 또는 지그재그(zig-zag) 형태인 것인,
전극 구조체.
According to paragraph 1,
The electrode is in a spiral shape or zig-zag shape of the length member,
Electrode structure.
제5항에 있어서,
상기 집전체는 구리 또는 알루미늄 인 것인,
전극 구조체.
According to clause 5,
The current collector is copper or aluminum,
Electrode structure.
제1항에 있어서,
상기 활성층은 흑연(graphite), 하드카본, 인(phosphorus), 주석(tin) 또는 안티몬(antimony)인 것인,
전극 구조체.
According to paragraph 1,
The active layer is graphite, hard carbon, phosphorus, tin, or antimony,
Electrode structure.
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KR20220136147A (en) 2021-03-31 2022-10-07 도요타 지도샤(주) All-solid-state battery

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101692064B1 (en) * 2014-12-03 2017-01-18 한국수자원공사 Microbial Fuel Cell with air cathode perpendicular to separator
KR102162723B1 (en) * 2016-12-14 2020-10-07 주식회사 엘지화학 Electrode Assembly Comprising Unit Cell Having Folded Single Separator
US10903527B2 (en) * 2017-05-08 2021-01-26 Global Graphene Group, Inc. Rolled 3D alkali metal batteries and production process
JP7018376B2 (en) * 2018-11-13 2022-02-10 本田技研工業株式会社 Solid state battery
JP2020173955A (en) * 2019-04-10 2020-10-22 本田技研工業株式会社 Battery electrode group, winding type battery having the same, and method for manufacturing battery electrode group

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220136147A (en) 2021-03-31 2022-10-07 도요타 지도샤(주) All-solid-state battery

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