研究チームは、環境に優しい高性能電池技術を進歩させるために設計された新しいフッ素フリーのバインダーと電解質を開発しました。彼らの発見は最近、出版されたで化学工学ジャーナル。

環境への関心が高まるにつれ、持続可能な素材の重要性が高まっています。バッテリーテクノロジーは成長しています。従来のリチウム電池は、次のようなフッ素化化合物に依存しています。ポリフッ化ビニリデン(PVDF) バインダーと六フッ化リン酸リチウム (LiPF)₆、ＬＰ）塩。しかし、この「PVDF-LP」システムは毒性の高いフッ化水素（HF）を放出し、バッテリーの性能と寿命を低下させます。さらに、PVDF は非生分解性であり、欧州連合 (EU) による PFAS に対する規制の強化により、これらの物質は 2026 年までに禁止されることが予想されています。

POSTECH と Hansol Chemical の研究者は、今後の環境規制に準拠し、電池の性能を向上させる非フッ素電池システムを設計しました。彼らは過塩素酸リチウム (LiClO) を作成しました。₄、ハンソルケミカル独自の技術を使用した非フッ素化芳香族ポリアミド（APA）バインダーとともに、フッ素化LP電解質を置き換えるLC）ベースの電解質。この革新的な「APA-LC」システムにはフッ素化合物がまったく含まれていません。

「APAバインダー」は、正極活物質とアルミニウム集電体の結合を強化し、電解液中での電極の腐食を防ぎ、電池寿命を大幅に延ばします。さらに、塩化リチウム（LiCl）と酸化リチウム（Li）を強化した「LCシステム」₂O) は、界面のエネルギー障壁を下げてイオンの移動を促進し、既存の LP システムと比較してより速いリチウム拡散と優れた出力性能をもたらします。

全体として、APA-LC システムは従来の PVDF-LP システムよりも高い酸化安定性を示し、2.8 ～ 4.3 V の範囲内で 1 C の急速充放電レートで 200 サイクル後も 20% 高い容量保持率を維持しました。コイン電池テスト。

研究チームは、APA-LC システムを適用して、高容量 1.5 Ah (アンペアアワー) のパウチセルを製造しました。このセルは優れた放電容量を維持し、急速充電試験中に強力な性能を実証しました。これは、フッ素化化合物を一切含まず、完全に非フッ素化材料から作られた、完全に拡張可能で実用的な電池システムの実証に世界で初めて成功したことを示しています。

POSTECH の Soojin Park 教授は、「私たちは単にフッ素系システムを置き換えただけではなく、高容量保持と卓越した安定性を証明しました。私たちのソリューションは電池業界の持続可能性を前進させ、非フッ素系電池システムへの移行を促進します」と述べました。環境コンプライアンスの徹底。」

ハンソルケミカルの二次電池材料事業のマネージングディレクター、ヨンホ・ユン氏は、「PFAS規制上の懸念に対処することで、当社は2026年までに1兆7000億ウォンに達すると予測される世界の正極バインダー市場への足がかりを確保した。継続的な研究は当社の地位を確固たるものにするだろう」と述べた。環境に優しい二次電池材料のリーディングサプライヤーとして。」

このチームは、ハンソル化学の電池材料研究開発センターと提携して、POSTECH化学部のSoojin Park教授とSeoha Nam教授が率いました。