삼화페인트, '리튬이차전지용 전해액 첨가제 제조' 특허 취득

염소 농도 낮춰 전기화학적 특성 향상…배터리 성능 확보

[프라임경제] 삼화페인트(000390)가 15일(목) '다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물의 제조 방법, 리튬이차전지용 전해액 첨가제, 리튬이차전지용 전해액 및 리튬이차전지(Method for producing dialkanesulfonyl isosorbide compound, electrolyte additive for lithium secondary battery, electrolyte for lithium secondary battery, and lithium secondary battery)'의 특허를 취득하고 공시했다.

삼화페인트가 특허기술을 활용해 제조한 ‘다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물. ⓒ 삼화페인트

삼화페인트는 다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물로 이뤄진 리튬이차전지용 전해액 첨가제를 안정적이고 고순도로 제조할 수 있는 신규 제조방법을 발명했다.

리튬이차전지에 사용되는 전해액 첨가제는 불순물인 염소 이온이 존재할 경우 부반응을 일으켜 배터리 성능을 저하한다. 

본 제조기술은 다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물의  염소 이온 농도를 줄여 전기화학적 특성을 크게 향상한 것이 특징이다. 

특히, 기존 다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물을 제조하는 방법은 용매를 사용하지 않아 제조 위험성이 존재했고 작업 시간이 길다는 단점이 있었으나, 본 특허는 이 단점을 해결했다. 

다이알칸설포닐 아이소소바이드는 리튬이차전지의 비수계 전해액에 함유시켜 전극 표면에 피막을 형성하는 작용을 하는 첨가제로, 배터리 안전성을 높이고 충전 시 전해질 분해에 의한 성능 저하를 막아 배터리 수명을 늘리는 물질이다. 

해당 화합물은 구조적 특성으로 4.3V 이상의 전압구간에서 산화 안정성이 확보된다는 장점이 있다.

삼화페인트는 최남순 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 교수 연구실과 민간수탁과제를 통해 다이알칸설포닐 아이소소바이드의 성능 평가를 진행했다.

그 결과, 이 화합물은 전해액 첨가제로 사용되는 물질인 VC(Vinylene Carbonate, 비닐렌 카보네이트), FEC(Fluoroethylene Carbonate, 플루오르에틸렌 카보네이트)와 유사한 성능을 보인 것으로 나타났다.

삼화페인트 관계자는 "리튬이차전지는 기술진보에 따라 점점 더 높은 에너지와 안전성 등이 요구되고 있다"며 "본 발명은 배터리의 성능향상에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.