고성능 전고체 리튬 금속 전지용 BN 기반 전해질

전고체 리튬 금속 전지(SSLMB)는 차세대 에너지 저장 장치로 큰 잠재력을 가지고 있으나, 고체 전해질(SE)의 낮은 기계적 강도, 불충분한 열 관리 능력, 불안정한 계면, 제한된 상온 이온 전도도 등의 문제로 상용화에 어려움을 겪고 있습니다. 다양한 결정 구조와 우수한 성능을 지닌 질화붕소(BN)는 SSLMB용 전해질에 널리 활용되어 왔습니다. 본 논문은 SSLMB용 고체 전해질(SSE)에 적용된 BN 기반 재료의 연구 진행 상황을 종합적으로 검토합니다. 먼저 BN의 기본 구조, 특성 및 합성법을 간략하게 설명합니다. 이어서 고분자 기반 및 무기 고체 전해질에 원료 및 변형된 BN을 적용하는 전략과 메커니즘을 체계적으로 분석하고 논의하며, 기계적 강도 향상, 리튬 덴드라이트 성장 억제, 이온 수송 최적화, 계면 안정화에서의 BN 역할을 강조합니다. 대표적인 연구 결과들은 BN 기반 재료가 통합된 SSE가 SSLMB의 사이클 안정성, 이온 전도도 및 속도 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 이는 BN이 전고체 전지의 핵심 성능 지표를 개선하는 데 효과적임을 시사합니다. 마지막으로 SSE 내 BN 기반 재료의 과제와 향후 개발 방향을 제시하여, 고성능 SSE 설계 및 실제 적용을 위한 유용한 참고 자료를 제공하고자 합니다.