가. 정의 및 필요성
(1) 정의

☐ 전해질은 양극과 음극 사이 리튬이온 이동할 수 있게 하는 매개체 역할
하며, 첨가제는 특정 목적을 위해 소량으로 첨가되는 물질로 리튬이 양
극과 음극 사이를 원활한 이동을 도와주고 배터리 성능 향상 역할 수행
☐ 리튬이차전지의 전해질(electrolyte)은 리튬 이온을 전달하는 매개체로서,
일반적으로 용매와 염, 첨가제 등으로 구성되어 있음

❍ 전해질은 용매 및 구성에 따라 액체 전해질, 고체 전해질, 고분자 전해질 등
으로 구분되며, 첨가제는 기능에 따라 전극 표면의 피막인 Solid Electrolyte
Interphase(SEI) 형성/조절제, 셀 내 과충전 방지제, 전해질의 이온전도특성
향상제, 난연제 등으로 나눌 수 있음

❍ 액체 전해질은 이온전도의 기능을 담당하며, 충전 및 방전 시 리튬이온을
운반하는 역할을 함

☐ 양극 및 음극은 리튬 전이 금속 산화물 및 탄소 활물질 사용하여 만든
다공성 전극 전해질은 전극 미세기공 내부까지 침투하여 리튬이온을 공
급함과 동시에 활물질과의 계면에서 리튬이온을 주고받는 기능을 함

☐ 리튬이차전지 기본 성능인 작동 전압, 에너지 밀도 등은 양/음극 구성
물질에 따라 결정 되지만 우수한 전지 성능을 얻기 위해선 전극 사이의
높은 이온 전달이 요구되므로 최적의 전해질 선택이 중요함

☐ 전해액 요구 특성은 이온전도도, 전극안정성, 사용 가능 온도 범위, 안전성 등임

❍ (이온전도도) 전지 성능 면에서 이온전도도는 높을수록 바람직함. 전지 고속
충/방전 시 리튬이온의 이동 속도가 중요함

❍ (전극 안정성) 음극과의 환원반응 및 양극과의 산화반응을 고려하여 적합한
전위 영역에서 전기 화학적으로 안정해야 함

❍ (온도 범위) 일반적인 애플리케이션의 작동 범위 온도인 20~60℃ 조건 만족

❍ (안전성) 일반적인 유기용매는 가연성 물질로 발화, 인화로 인해 연소/폭발
위험성을 가지므로 난연성, 불연성 특징이 필요하며 외부 환경 노출 가능성
으로 인해 독성 안전도 중요함

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