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리튬덴드라이트현상

2022-06-30459

리튬 덴드라이트 (lithium dendrite) 리튬이온전지를 사용할 생기는 나뭇가지 모양의 결정 ( 수지상 결정 ) 입니다

( 덴트라이트가 반드시 리튬이온전지만의 문제는 아님 ). 

덴드라이트는는 금속이 녹아 있는 용액에서 금속 핵이 생긴 다음 사방으로 가지를 뻗으며 성장합니다

위의 그림처럼 주로 충전시 (charge) 리튬이 음극 (-) 탄소에 삽입되지 못하고 남아 있다가 전해질에 녹아서 차츰 리튬의 농도가 높아지면 수지상의 석출물을 이루게 됩니다

덴드라이트는 전지의 음극 (-) 뿌리를 두고 무작위로 자라나며 너무 크게 자라면 양극과 음극을 분리하는 전극 사이의 디바이더를 뚫고 단락을 일으킵니다

내부 단락이 일어난 전지는 기전력을 잃으며 , 내부 전기 저항이 급격히 올라가 열이 발생하여 화재의 원인이 되기도 합니다

이는 리튬이온전지가 상용화되기 전에 배터리의 가장 문제로 꼽혔습니다

이러한 덴드라이트는 음극 (-, 흑연 ) ( 양극도 가능 ) 전해질사이의 새로운 보호막층인  solid electrolyte interphase(SEI) 삽입을 통해 덴트라이트의 성장을 억제하여 사이클링 성능을 높이는 가장 효과적인 전략이 됩니다

전고체전지의 고체 전해질도 액체 전해질보다도 자체적으로 덴트라이트의 성장을 방어할 있다고 판단하고 있습니다 .

[ 출처]   리튬이온전지와 전고체전지 | 작성자   applepop

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