고성능 고체 전해질 개발은 차세대 고체 리튬 배터리의 종합 성능 향상의 핵심입니다. 전통적인 고분자 고체 전해질에서 일반적으로 발생하는 기계적 강도 약함, 이온 전도도 낮음 및 계면 안정성 저하 문제를 개선하기 위해서는 기능성 충진제 도입이 필요합니다. 그러나 일반적으로 사용되는 무기 충진제는 고분자 기지와의 상용성이 낮아 복합 네트워크에 기공이 형성되어 기계적 성능 저하, 불균일한 이온 전달 경로 및 국부적 부반응 심화 등의 문제를 일으킵니다. 이에 본 연구에서는 사이아노기로 개질된 강성 방향족 폴리아미드(CY-PPTA) 기능성 충진제를 설계하고, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 기반의 전 유기 준고체 복합 전해질을 구축하였습니다. 방향족 폴리아미드 사슬 간 강한 상호작용은 강성 나노입자 형성을 촉진하며, 사이아노기 및 아미드기가 PVDF와의 협동 작용을 통해 CY-PPTA는 고체 전해질의 기계적 지지 골격을 담당하여 기계적 강도를 향상시키고, 리튬염 해리 및 리튬 이온 이동을 촉진하여 연속적이고 효율적인 이온 전송 경로를 구축(이온 전도도 8.12×10⁻⁴ S·cm⁻¹)하며, 리튬 금속 표면에 LiF가 풍부한 안정한 SEI층 형성을 유도하여 최종적으로 Li|LiFePO₄ 전체 전지의 안정적인 장기 사이클(5.0 C에서 1300회 사이클 후 용량 유지율 88%)에 기여하였습니다. 본 연구는 신형 고체 전해질 개발에 새로운 아이디어를 제공합니다.

준고체 고분자 전해질; 리튬 금속 전지; 유기 충진제; 높은 기계적 강도; 높은 이온 전도도