황화물계 고체전해질 (Argyrodite structure)

- Argyrodite 구조는 광석인 Ag8GeS6와 동일한 구조를 가지면서 리튬 이온전도성을 나타내는 고체전해질 중 하나이다. 전고체 전지에서 Li+ 전도성을 갖는 Li-Argyrodite 구조의 전해질은 대표적으로 Li7PS6와 Li6PS5X (X=Cl, Br, I) 가 있다. 



- Li-Argyrodite 전해질 합성 방법으로는 일반적으로 기계적 밀링, 밀링 후 어닐링, 고체 소결, 액상법 등이 있다. 하지만 전해질 합성에 대한 문제점에 대해 아직 많은 연 구가 필요한 실증이다. Li-Argyrodite 전해질은 공기와 습도에 민감하여 합성조건이 까다롭다는 점이 있으며, 유기용매를 사용함에 따른 안전에 관한 문제점이 발생하기 도 하고, 마지막으로 반응물에 대한 낮은 용해도와 불완전한 반응 메커니즘으로 인한 전해질 성능 저하에 대한 문제점 등이 제시되고 있다. 



- 고온에서의 입방정계 상이 더 향상된 이온전도도를 가 지며 황(Sulfur)을 할로겐 음이온으로 대체하여 안정화될 수 있다. 할로겐 원소가 치 환되면서 argyrodite unit cell 내부의 Li-site 부분에 vacancy를 형성하여 Li 이온전도도를 향상시키며, 이러한 할로겐 이온의 치환으로 인해 실온에서도 입방정계(Cubic) 구조를 안정화하여 할로겐 원소가 치환된 Li6PS5Br와 Li6PS5Cl는 10-3 S/cm 이상의 높은 이온전도도를 나타낸다.




[출처]

-https://www.cheric.org/files/research/ip/p202204/p202204_201.pdf


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