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폴리머 고체 전해질은 액체 전해질을 대체하기 위한 차세대 리튬 이온 배터리의 핵심 소재로 주목받고 있으며, 안전성과 열 안정성이 뛰어나고 리튬 덴드라이트 형성을 방지하는 장점을 가지고 있지만 상용화 단계에서는 여전히 해결해야 할 과제가 남아 있습니다. 주요 폴리머 고체 전해질로는 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 계가 있으며, 높은 이온 전도도와 뛰어난 기계적 성질을 갖지만 상온에서 이온 전도도가 낮은 단점이 있어 이를 보완하기 위해 다른 고분자나 첨가제를 혼합하는 연구가 진행 중입니다. 폴리(프로필렌 카보네이트)(PPC) 계는 PEO 계보다 높은 상온 이온 전도도와 열 안정성을 지니지만 가격이 비싸고 가공성이 떨어지는 단점이 있습니다. 폴리(비닐 에틸렌 카보네이트)(PEC) 계는 저렴한 가격과 뛰어난 가공성을 가지고 있으며, PEO나 PPC와 혼합해 사용하기도 하지만 이온 전도도가 낮고 열 안정성이 다소 떨어집니다. 이외에도 PS-LiX, PVDF-HFP, PMMA 등 다양한 폴리머가 연구되고 있으며, 각각 고유의 장단점을 지니고 있습니다. 폴리머 고체 전해질의 주된 단점은 낮은 이온 전도도 가공성 문제 고온 안정성 문제 등으로 이를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 앞으로 이 기술은 빠르게 발전할 것으로 예상됩니다.
