KR101488289B1 - 부직포 분리막을 이용한 리튬황 배터리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리튬황 배터리에 유리섬유 등으로 형성된 부직포 분리막을 적용하여 중간 방전생성물인 리튬 황화물이 생성되더라도 부직포 층의 전해질이 용해시킴으로써 충분한 성능 발현이 가능하도록 하는 부직포 분리막을 이용한 리튬황 배터리에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명에 대하여 설명하면, 본 발명은 유황, 도전재 및 바인더로 엔메틸피롤리돈(NMP) 용매 상에서 제작된 슬러리(slurry)를 알루미늄 기재 또는 탄소코팅된 알루미늄 기재에 코팅하여 형성되는 양극, 50 내지 100㎛ 두께의 리튬 또는 보호막 코팅된 리튬으로 형성되는 음극 및 적어도 하나 이상의 부직포로 형성되는 분리막을 포함하며, 방전 초기에 생성되는 리튬 황화물을 용해시킬 수 있는 전해질을 포함하는 부직포 분리막을 이용한 리튬황 배터리를 제공한다.

Description

부직포 분리막을 이용한 리튬황 배터리{LITHIUM-SULFUR BATTERY USING NON-WOVEN FABRIC SEPARATOR}
본 발명은 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리튬황 배터리에 유리섬유 등으로 형성된 부직포 분리막을 적용하여 중간 방전생성물인 리튬 황화물이 생성되더라도 부직포 층의 전해질이 용해시킴으로써 충분한 성능 발현이 가능하도록 하는 부직포 분리막을 이용한 리튬황 배터리에 관한 것이다.
석유시대의 종말을 고하고 있는 요즘, 이산화탄소가 과연 지구온난화의 주범인가에 대해서는 논란이 분분하다. 그럼에도 불구하고 내연기관의 저탄소화 및 전기차의 보급은 거스를 수 없는 흐름이 되어가고 있다.
이러한 흐름에 발맞추어 배터리 또한 효율적이고 안전하며 가벼운 배터리로 발전하고 있는 추세이다. 전기차 및 각종 전자기기에 널리 쓰이는 리튬이온 배터리는 가벼운 무게 및 높은 에너지 밀도의 장점을 갖는다.
따라서 최근 등장한 전기차는 대부분 리튬이온 배터리를 탑재한다. 다만, 리튬 계열의 배터리는 성능이 좋은 대신 값이 비싸고, 전압 관리에 많은 신경을 써야 한다는 단점이 있다.
셀당 전압이 2.7V 이하로 떨어지거나 4.2V를 넘어서는 경우 손상을 입게 되고, 심한 경우 폭발할 수도 있기 때문이다.
뿐만 아니라 전기차를 이용해 장거리 운행을 원하는 소비자들의 요구를 충족시키기 어려운 문제가 있다.
위와 같은 문제점들의 해결을 위한 본 발명의 리튬황 배터리는 높은 에너지 밀도를 가질 수 있는 것과 동시에 비용도 절감할 수 있어 전기차에 적용할 수 있는 배터리로 주목 받고 있다.
한편, 종래에 개발된 리튬이온 배터리는 짧은 거리의 이동에 쓰이는 PHEV(plug-in HEV)에는 적용될 수 있지만, 장거리 EV(electric vehicle)용 에너지 저장 용도로 쓰이기에는 부족한 면이 있었다.
따라서 더 많은 에너지를 저장할 수 있는 새로운 시스템이 요구되고 있고, 최근 이러한 요구를 만족시키기 위해 높은 이론용량을 가지고 있는 리튬황 배터리 시스템이 제시되고 있다.
1675mAh/g의 높은 이론용량을 가지는 유황은 기존 리튬이온 배터리 재료의 최대 용량 275mAh/g과 비교하여 높은 중량 대비 에너지 밀도가 가능할 것으로 예상되나, 향상된 이론용량을 가지더라도 높은 중량 및 부피당 에너지밀도를 만족하기 위해서는 동일한 면적에 다량의 유황이 함유되어 있어야 한다.
배터리 내부 전극의 기재 또는 부품이 차지하는 무게를 감안해야 하기 때문이다.
그러나 현재까지 연구된 내용에 의하면, 리튬황 배터리에 리튬이온 배터리에서 사용되는 일반적인 분리막을 사용하는 경우 동일한 면적에 많은 유황을 코팅하게 되면 내부 저항의 증가로 방전 반응이 원활히 진행되지 못한다는 문제가 있다.
위와 같은 내용과 관련하여 도 1에 종래기술에 의한 유황 양극의 방전 과정이 도시된다.
먼저, 유황 전극의 방전 1, 2구간은 전해질에 용해 가능한 리튬 황화물이 생성되는 단계로, 상기 리튬 황화물은 Li2Sx, 4 ≤ x ≤ 8 로 표시될 수 있다.
상기 방전 1, 2구간에서 생성된 리튬 황화물은 Li2S8, Li2S4로 바뀌어 Ether계 전해질 용매에 용해되어 이동이 가능하다. 그리고 이에 의해 전해질 용매의 점도가 상승하게 된다.
이후, 방전 3구간에서 Li2S4가 서서히 고체상의 Li2S2로 바뀌면서 전해질의 점도가 서서히 감소한다.
그리고 방전 4구간에서는 고체상의 Li2S2가 고체상의 Li2S로 바뀌게 된다.
즉, 위와 같은 종래의 유황 양극에서는 방전 1, 2구간에서 유황 로딩량이 높은 경우 생성된 리튬 황화물이 전해질 용매에 용해되면서 전해질의 점도가 증가하게 되고 따라서 이로 인한 저항 성분이 발생되어 충분한 성능이 발현되지 못하는 문제가 있다.
또한, 방전 3, 4구간에서 발생하는 고체상의 Li2S2 및 Li2S로 인해 전해질의 리튬 이온 전달 및 전자 전달이 차단되고, 반응 면적이 줄어드는 또 다른 문제점이 존재한다.
결국, 기존의 리튬이온 배터리에서 사용하는 분리막을 리튬황 배터리에 적용하는 경우 유황 로딩량이 높아지면 상기와 같은 이유로 성능 발휘가 어렵게 된다. 따라서 높은 유황 로딩을 가지는 리튬황 배터리에서도 충분한 성능 발현이 가능한 구조 개선이 필요한 실정이다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 리튬황 배터리의 분리막을 유리섬유, 천연섬유 또는 합성섬유 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 제조되는 부직포로 형성되도록 함으로써, 배터리 내 저항 성분을 감소시키고, 높은 유황 로딩량을 견딜 수 있는 리튬황 배터리를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 부직포 분리막에 코팅층을 적용하여 열 폭주 시 폐쇄 작용을 통해 안전성을 향상시키는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 유황, 도전재 및 바인더로 엔메틸피롤리돈(NMP) 용매 상에서 제작된 슬러리(slurry)를 알루미늄 기재 또는 탄소코팅된 알루미늄 기재에 코팅하여 형성되는 양극, 50 내지 100㎛ 두께의 리튬 또는 보호막 코팅된 리튬으로 형성되는 음극 및 적어도 하나 이상의 부직포로 형성되는 분리막을 포함하며, 방전 초기에 생성되는 리튬 황화물을 용해시킬 수 있는 전해질을 포함하는 부직포 분리막을 이용한 리튬황 배터리를 제공한다.
본 발명에서 상기 부직포는 셀룰로오즈(cellulose)계 물질을 포함하는 천연섬유, 합성섬유 또는 유리섬유 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 형성되며, 상기 합성섬유는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE) 및 폴리비닐리덴 플루오리드(PVDF)를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 부직포는 30 내지 70%의 공극률(porosity)을 가지며, 30 내지 300㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 부직포는 일측면 또는 양측면이 폴리올레핀(polyolefine)계 물질로 코팅되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 유황은 0.5 ~ 5 ㎛ 크기의 미분화된 유황이 바람직하며, 상기 도전재는 흑연, Super C (TIMCAL 社 제품), 기상탄화탄소섬유 (Vapor Grown Carbon fibers), 케첸 블랙(Ketjen black), 덴카 블랙(Denka black), 아세틸렌 블랙, 카본 블랙, 탄소나노튜브(Carbon Nanotube), 다중벽탄소나노튜브(Multi-Walled Carbon Nanotube), 메조기공탄소(Ordered Mesoporous Carbon)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상, 상기 바인더는 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐에테르, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리헥사플루오르프로필렌-폴리비닐리덴플루오라이드 코폴리머, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 팔로아크릴로니트릴, 폴리스티렌, 이들의 유도체, 혼합체, 중합체 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질이 바람직하다.
본 발명에서 상기 슬러리는 유황 분말이 50 ~ 90 중량%를 차지하고 그 외 바인더/도전재가 0.2 ~ 3 비율이 되도록 하는 것이 바람직하며, 실시예에서는 각각 6:2:2 의 비율로 혼합하였다.
본 발명에서 상기 슬러리는 유황, 도전재 및 바인더가 각각 6:2:2 의 비율로 혼합되어 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유리섬유, 천연섬유 또는 합성섬유 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 형성된 부직포 분리막을 포함하는 리튬황 배터리에 의하면, 방전 초기에 생성되는 리튬 황화물을 충분히 용해함으로써 저항 성분이 감소하게 되어 배터리 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유리섬유, 천연섬유 또는 합성섬유 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 형성된 부직포 분리막을 포함하는 리튬황 배터리에 의하면, 충분한 전해질을 함유하여 단위면적당 높은 유황 로딩량을 견딜 수 있는 효과가 있다.
아울러 부직포 분리막에 코팅층이 적용된 리튬황 배터리에 의하면, 과도한 반응으로 인한 열 폭주 시 폐쇄 작용을 함에 따라 배터리의 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 유황 양극의 방전 과정을 나타낸 예시도.
도 2는 종래의 리튬이온 배터리에 사용되는 분리막을 적용한 리튬황 배터리의 반응 전 상태를 나타낸 예시도.
도 3은 종래의 리튬이온 배터리에 사용되는 분리막을 적용한 리튬황 배터리의 반응 상태를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포로 형성된 분리막을 적용한 리튬황 배터리의 반응 전 상태를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포로 형성된 분리막을 적용한 리튬황 배터리의 반응 상태를 나타낸 예시도.
도 6a는 종래의 리튬이온 배터리에 사용되는 분리막을 적용한 리튬황 배터리의 예시도.
도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포로 형성된 분리막을 적용한 리튬황 배터리의 예시도.
도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포의 일측면이 코팅된 분리막을 적용한 리튬황 배터리의 예시도.
도 6d는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포의 양측면이 코팅된 분리막을 적용한 리튬황 배터리의 예시도.
도 6e는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포의 내부가 코팅된 분리막을 적용한 리튬황 배터리의 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
배터리 내 저항 성분을 감소시키고, 높은 유황 로딩량을 견딜 수 있는 리튬황 배터리를 제공하고자 하는 본 발명은 유황(110), 도전재(120) 및 바인더로 엔메틸피롤리돈(NMP) 용매 상에서 제작된 슬러리(slurry)를 알루미늄 기재(500) 또는 탄소코팅된 알루미늄 기재(500)에 코팅하여 형성되는 양극(100)과, 50 내지 100㎛ 두께의 리튬 또는 보호막 코팅된 리튬으로 형성되는 음극(200)과, 적어도 하나 이상의 부직포로 형성되는 분리막(300)과, 방전 초기에 생성되는 리튬 황화물을 용해시킬 수 있는 전해질(400)을 포함하도록 구성된다.
도 2에 종래의 리튬이온 배터리에 사용되는 분리막(30)을 적용한 리튬황 배터리의 반응 전 상태를 나타낸 예시도가 도시되며, 도 3에 종래의 리튬이온 배터리에 사용되는 분리막(30)을 적용한 리튬황 배터리의 반응 상태를 나타낸 예시도가 도시된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 리튬황 배터리는 유황 및 도전재를 포함하여 알루미늄 기재(50) 위에 형성되는 양극(10)과, 구리 기재(60) 위에 형성되는 리튬 음극(20) 및 상기 양극(10)과 음극(20)을 분리하는 분리막(30)으로 형성된다.
그러나 도 3에 도시된 바와 같이, 단위면적당 유황 로딩량이 높은 경우 방전에 의해 생성되는 리튬 황화물(70)에 의해 전해질(40) 내부 저항이 증가하고, 이온 전달의 차단으로 인한 용량 감소와 같은 문제점이 있으나, 본 발명에서는 다음과 같은 구성요소를 포함함으로써, 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있다.
도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포로 형성된 분리막(300)을 적용한 리튬황 배터리의 반응 전 상태를 나타낸 예시도가 도시되며, 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포로 형성된 분리막(300)을 적용한 리튬황 배터리의 반응 상태를 나타낸 예시도가 도시되어 있다.
본 발명의 상기 양극은 유황(110), 도전재(120) 및 바인더로 엔메틸피롤리돈 용매 상에서 제작된 슬러리를 알루미늄 기재(500) 또는 탄소코팅된 알루미늄 기재(500)에 코팅하여 형성될 수 있다.
상기 슬러리는 유황(110), 도전재(120) 및 바인더가 각각 6:2:2 의 비율로 혼합되어 형성되는 것이 바람직하나, 필요에 따라 각기 다른 비율로 혼합되어 형성될 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 상기 음극(200)은 50 내지 100㎛ 두께의 리튬 또는 보호막 코팅된 리튬으로 구리 기재(600) 상에 형성될 수 있다.
아울러 상기 분리막(300)은 유리섬유, 천연섬유 또는 합성섬유 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 형성된 부직포로 적용될 수 있다.
상기 유리섬유란 규산염을 주성분으로 하는 유리를 용융·가열하여 섬유 모양으로 가공한 것으로, 글라스 파이버(glass fiber)라고도 하며, 제법 및 용도에 따라 분류하면 단(短)섬유와 장(長)섬유로 나뉠 수 있다.
또한, 상기 천연섬유란 섬유 중에서 천연 그대로의 상태에서 이미 섬유상으로 되어 있고, 비교적 간단한 물리적 조작에 의해 섬유로서 이용할 수 있는 것을 말한다. 이를 다시 식물 섬유, 동물 섬유 및 광물 섬유로 구분할 수 있으며, 본 발명에서는 셀룰로오즈계 물질을 포함한다.
상기 셀룰로오즈란 고등 식물, 조류 세포막 및 섬유를 주성분으로 하는 단순 다당류의 일종에 해당한다. 산에 의해 가수 분해될 수 있지만, 물에 녹지 않고 화학 약품에 저항성이 강한 특징이 있다.
그리고 상기 합성섬유란 인조섬유 중 석유·석탄·공기·물 등을 출발원료로 하여 섬유를 형성하는 일련의 긴 분자를 화학적으로 합성하여 섬유로 만든 고분자물질을 말한다.
본 발명에서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라 플루오로에틸렌 및 폴리비닐리덴 플루오리드를 포함하며, 필요에 따라 다양한 합성섬유가 이용될 수 있다.
아울러 상기 부직포는 충분한 전해질(400)을 가져야 함에 따라 적절한 공극률 및 강한 기계적 강도를 가져야 한다.
따라서, 전극에 로딩된 유황(110) 및 전해질(400)의 비율은 0.1 내지 10M(mol/L), 바람직하게는 1 내지 3M이어야 하며, 충분한 전해질(400)의 함유를 위해 상기 분리막(300)은 30 내지 70%의 공극률(porosity) 및 30 내지 300㎛의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 부직포는 일측면 또는 양측면이 코팅 처리되어 코팅층(310)을 형성할 수 있는 바, 상기 코팅 처리는 폴리올레핀(polyolefine)계 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 폴리올레핀계 물질이란, 이중결합을 1개 가진 사슬 모양의 탄화수소 화합물인 올레핀의 중합으로 생기는 고분자화합물로 가장 가벼운 플라스틱에 속하며, 투명성이 매우 우수한 특징이 있다.
예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아이소뷰틸렌 등이 폴리올레핀계 물질에 속하며, 대략 밀도 0.83, 녹는점 350℃, 열변형온도 200℃ 정도가 될 수 있다.
마지막으로 상기 전해질(400)은 방전 초기에 생성되는 리튬 황화물을 용해시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
전해질(400)이란 물 등의 용매에 녹아서 이온으로 해리되어 전류를 흐르게 하는 물질로서, 본 발명의 상기 전해질은 배터리의 방전으로 인해 형성될 수 있는 리튬 황화물을 용해시킬 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다.
여기서 상기 리튬 황화물은 Li2Sx, 4 ≤ x ≤ 8 로 표시될 수 있는 물질들이며, 주로 Li2S4, Li2S8, Li2S2, Li2S의 형태로 형성된다.
도 6a에는 종래의 리튬이온 배터리에 사용되는 분리막(300)을 적용한 리튬황 배터리의 예시도, 도 6b에는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포로 형성된 분리막(300)을 적용한 리튬황 배터리의 예시도, 도 6c에는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포의 일측면이 코팅된 분리막(300)을 적용한 리튬황 배터리의 예시도, 도 6d에는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포의 양측면이 코팅된 분리막(300)을 적용한 리튬황 배터리의 예시도 및 도 6e에는 본 발명의 일실시예에 따른 부직포의 내부가 코팅된 분리막(300)을 적용한 리튬황 배터리의 예시도가 도시되어 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 리튬황 배터리는 종래의 리튬이온 배터리에 사용되는 분리막(300)을 적용하여 구현할 수도 있으나, 보다 배터리 효율을 향상시키기 위해서는 부직포로 형성된 분리막(300)을 적용하는 것이 바람직하다.
따라서, 도 6b에는 부직포로 형성된 분리막(300)을 단독으로 사용한 배터리 구조가 도시되며, 이는 코팅을 적용한 부직포 분리막(300)에 비해 열 폭주 시 안전성이 떨어질 우려가 있으나 배터리 효율은 종래의 리튬이온 배터리에 사용되는 분리막(300)을 적용시킨 것에 비해 향상된다.
그리고 도 6c에는 부직포의 일측면이, 도 6d에는 부직포의 양측면이 코팅 처리된 분리막이 적용된다. 필요에 따라 선택적으로 이용할 수 있으며, 도 6e와 같이 코팅층이 내부에 배치되도록 구현할 수도 있다.
유황 로딩량 및 분리막(300)의 구성에 따라 첫회 방전 용량 및 방전 전위를 실험하여 비교한 바, 그 내용은 다음과 같다.
실험예
유황 로딩량 0.7(㎎/㎠), PE 단독 분리막(300)의 경우 첫회 방전 용량은 1026(mAh/g), 방전 전위는 2.09이며,
유황 로딩량 5.0(㎎/㎠), PE 단독 분리막(300)의 경우 첫회 방전 용량은 207(mAh/g)이고,
유황 로딩량 5.0(㎎/㎠), 부직포 분리막(300)의 경우 첫회 방전 용량은 1086(mAh/g), 방전 전위는 2.09이며,
유황 로딩량 5.0(㎎/㎠), PE 분리막(300)/부직포 분리막(300)의 경우 첫회 방전 용량은 1015(mAh/g), 방전 전위는 2.05이고,
유황 로딩량 5.0(㎎/㎠), 부직포 분리막(300)/PE 분리막(300)/부직포 분리막(300)의 경우 첫회 방전 용량은 1075(mAh/g), 방전 전위는 2.07이었다.
상기 실험예를 간략히 설명하면, 기존의 PE 분리막(300)을 적용하는 경우 낮은 유황 로딩량에서는 성능이 충분히 발현될 수 있으나, 높은 유황 로딩량을 가지는 경우에는 성능 발현이 불가능함을 알 수 있다.
반면, 부직포 분리막(300)을 적용하는 경우에는 높은 유황 로딩량을 가지더라도 충분한 방전 성능 발현이 가능한 것을 확인할 수 있다.
결과적으로 본 발명은 리튬황 배터리에 유리섬유, 천연섬유 또는 합성섬유 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 형성된 부직포 분리막(300)을 적용함으로써, 리튬 황화물을 충분히 용해하여 배터리 내 저항 성분을 감소시키는 장점이 있다.
또한, 충분한 전해질(400)을 함유하게 되어 단위면적당 높은 유황 로딩량을 견딜 수 있으며, 분리막(300)에 코팅 처리를 하여 열 폭주 시 폐쇄 작용에 따른 안전성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
10: 양극
20: 음극
30: 분리막
40: 전해질
50: 알루미늄 기재
60: 구리 기재
70: 리튬 황화물
100: 양극
110: 유황
120: 도전재
200: 음극
300: 분리막
310: 코팅층
400: 전해질
500: 알루미늄 기재
600: 구리 기재

Claims (5)

  1. 유황, 도전재 및 바인더로 엔메틸피롤리돈(NMP) 용매 상에서 제작된 슬러리(slurry)를 알루미늄 기재 또는 탄소코팅된 알루미늄 기재에 코팅하여 형성되는 양극;
    50 내지 100㎛ 두께의 리튬 또는 보호막 코팅된 리튬으로 형성되는 음극;
    셀룰로오즈(cellulose)계 물질을 포함하는 천연섬유, 합성섬유 또는 유리섬유 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 형성되며,
    상기 합성섬유는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE) 및 폴리비닐리덴 플루오리드(PVDF)를 포함하는 적어도 하나 이상의 부직포로 형성되는 분리막; 및
    방전 초기에 생성되는 리튬 황화물을 용해시킬 수 있는 전해질을 포함하되,
    상기 부직포는 30 내지 70%의 공극률(porosity)을 가지며, 30 내지 300㎛의 두께를 가지고, 일측면 또는 양측면이 폴리올레핀(polyolefine)계 물질로 코팅되는 것을 특징으로 하는 부직포 분리막을 이용한 리튬황 배터리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 슬러리는 유황, 도전재 및 바인더가 각각 6:2:2 의 중량비율로 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 부직포 분리막을 이용한 리튬황 배터리.
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