Synthesis and Evaluation of PVA-CN Additive for High Thermal Stability of Lithium Secondary Battery Electrolyte

현재 리튬이차전지에는 이온전도도나 전기화학적 안정성이 좋은 액체 전해액을 사용하고 있으나, 고온 열적 안정성에 문제가 노출되고 있다. 본 연구에서는 전해액의 열 안정성을 향상시키기 위해 리튬이차전지 전해액용 cyanoethyl polyvinyl alcohol(PVA-CN) 첨가제를 합성하였으며, 합성은 polyvinyl alcohol(PVA) 원료를 용해하는 공정(Step 1)과 PVA-CN을 합성하는 공정(Step 2)으로 나누어서 진행하였다. 합성된 PVA-CN 첨가제의 열적 안정성을 확인하기 위하여 TGA 측정을 진행하였다. 전기적 특성평가에서 PVA-CN이 첨가된 전해액의 이온전도도가 기존 상용의 전해액보다 약 6% 감소하였다. 하지만, PVA-CN 첨가된 전해액을 활용한 리튬이차전지는 고온에서 swelling 특성이 매우 우수한 결과, 즉 29%의 swelling 감소 효과를 보여주었으며, 리튬이차전지의 가장 큰 사고 원인인 고온 swelling 문제를 해결할 수 있다는 결과를 얻었다.