KR102050833B1 - 금속-공기 전지용 분리막, 이를 포함하는 금속-공기 전지 - Google Patents

금속-공기 전지용 분리막, 이를 포함하는 금속-공기 전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속-공기 전지용 분리막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 일면에 다공성 촉매층이 구비된 금속-공기 전지용 분리막 및 이를 구비하는 금속-공기 전지용 분리막에 관한 것이다. 본 발명에 따른 금속-공기 전지용 분리막은 전지의 전기화학적 성능을 향상시키고, 전기화학적 반응 속도를 개선할 수 있으며, 이로 인하여 방출 용량 및 수명 사이클이 향상된다.

Description

금속-공기 전지용 분리막, 이를 포함하는 금속-공기 전지 {Separator for Metal-Air Battery, Metal-Air Battery including The Same}
본 발명은 금속-공기 전지용 분리막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 일면에 다공성 촉매층이 구비된 금속-공기 전지용 분리막 및 이를 구비하는 금속-공기 전지용 분리막에 관한 것이다.
휴대용 전자기기의 소형화, 고집적화와 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle: HEV)와 전기자동차의 개발에 따라 높은 에너지 밀도를 나타내는 이차전지가 요구된다. 현재 상용화된 리튬 이온 전지는 기술적 문제에 의해 제한된 에너지 밀도만이 이용되고 있어서 보다 높은 에너지 밀도를 갖는 금속-공기 전지 개발이 주목받고 있다.
금속-공기 전지는 금속 연료극(음극)과 산소 공기극(양극)으로 구성되어 있다. 방전 시, 금속 연료극의 산화로 인해 금속 이온이 형성되고, 생성된 금속 이온은 전해질을 가로질러 산소 공기극으로 이동하게 된다. 산소 공기극에서는, 외부의 산소가 산소 공기극의 공극 내부의 전해질에 용해되어 환원된다. 비수계 금속-공기전지의 경우, 환원된 산소가 전해질로부터 전달된 금속 이온과 결합하여 금속 산화물을 형성한다.
금속-공기 전지는, 높은 에너지 밀도를 가짐에도 불구하고, 실질적으로는 이론적 에너지 밀도 전부를 구현하는데 어려움이 있다. 대표적으로, 산소 기체의 느린 산화환원 반응속도로 인해 충/방전이 원활히 일어나지 않으며, 리튬 이온 전지와 달리 외부의 공기가 드나들 수 있는 개방형 구조를 취하기 때문에 외부 공기의 불순물(수분 및 이산화탄소 등)이 유입되어 부반응을 일으키는 결과 비가역 용량이 증가하고, 전해액의 휘발이 일어나 성능이 급격히 저하되는 문제가 있다. 따라서, 금속-공기 전지의 양극은 다공성의 전도성 매트릭스 구조를 취해야 하며, 이 구조 안에서 방전 생성물이 형성되어야 한다. 특히 금속-공기 전지의 분리막은 전지의 안정성 및 성능에 큰 영향을 미치는 요소로서, 전해질에 대한 우수한 투과 성능을 나타낼 수 있도록 미세 다공성 기재가 사용되어 왔다.
금속-공기 전지의 대표적인 형태로서, 리튬-공기 전지는 불완전한 충방전으로 인하여 발생하는 리튬 덴드라이트(Dendrite)가 분리막의 기공을 통해 양극에 도달하게 되고, 이로 인하여 전지 내부 단락(Internal short-circuit)을 일으킬 수 있다. 이러한 리튬 덴드라이트로 인한 전지 내부 단락은 전지 안정성 확보에 가장 큰 위협 요소로 꼽히고 있으며, 리튬 공기전지의 상용화를 위해 반드시 해결해야 할 과제이다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0001170호 "리튬 공기 전기"
Chemistry of Materials Vol.27, p.2234 (2015)
상기한 금속-공기 전지의 문제점을 해결하고자 본 발명자들은 선행문헌 Chemistry of Materials Vol.27, p.2234 (2015)의 "Nanoporous NiO Plates with a Unique Role for Promoted Oxidation of Carbonate and Carboxylate Species in the Li-O2 Battery"에 따르면 산화니켈이 리튬-공기 전지의 부반응물인 리튬 카보네이트(Li carbonate)나 리튬 카복시산(Li carboxylate)를 분해한다고 게시된 바, 이에 착안하여 산화니켈을 금속-공기 전지의 다공성 촉매층으로 도입하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 양극(공기극)에서 일어나는 전기화학적 반응 속도를 개선하여 용량 및 수명 특성이 향상된 금속-공기 전지를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 금속 덴드라이트에 기인한 전지 내부 단락 현상이 억제된 금속-공기 전지를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 적어도 일면에 산화니켈(NiO)을 포함하는 다공성 촉매층이 구비된 금속-공기 전지용 분리막 및 이를 포함하는 금속-공기 전지를 개시한다. 본 발명에 따른 다공성 촉매층에 포함되는 산화니켈의 평균 입경은 1 내지 50㎛ 일 수 있으며, 산화니켈을 70 중량% 이상으로 포함할 수 있다. 이렇게 제조된 다공성 촉매층은 기공도가 50% 이상인 것이 바람직하다. 이때 다공성 촉매층의 두께는 1 내지 100㎛ 범위 내에서 금속-공기 전지의 사용 목적과 용도에 맞게 적절히 선택할 수 있다.
본 발명에 따른 금속-공기 전지용 분리막을 포함하는 금속-공기 전지는 반응성이 증가되어 전지의 전기화학적 성능을 향상시키고, 전기화학적 반응 속도를 개선할 수 있으며, 이로 인하여 방출 용량이 향상된다. 또한 금속 덴드라이트에 의한 전지 내부 단락이 방지될 뿐만 아니라, 과전압 저하 및 향상된 사이클(cycle) 특성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 금속-공기 전지의 개략적인 단면 이미지이다.
도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에 의한 리튬 공기전지의 충/방전 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 의한 리튬 공기전지의 충/방전 사이클 수명 변화를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 적어도 일면에 산화니켈(NiO)을 포함하는 다공성 촉매층이 구비된 금속-공기 전지용 분리막을 개시한다. 이러한 산화니켈은 금속-공기 전지의 부반응물로 생기는 금속-카보네이트(Metal-carbonate)나 금속-카복시산(Metal-carboxylate)와 같은 물질을 분해하는 효과가 있다.
다공성 촉매층
본 발명의 일 실시 태양에 따른 금속-공기 전지용 분리막은 적어도 일면에 산화니켈(NiO)을 포함하는 다공성 촉매층을 구비한다. 이때 다공성 촉매층은 전극 표면에서 발생하는 전기화학 반응에 참여하여, 부반응물을 분해시키고, 과전압을 줄여주어, 이로 인하여 금속-공기 전지의 방전 용량 및 사이클 수명을 개선시키게 된다.
본 발명의 일 실시 태양에 따른 산화니켈은 전자를 받고 내어주는 전자 이동도가 높아 촉매에서 우선적으로 산소환원반응(Oxygen reduction reaction: ORR) 및 산소발생반응(Oxygen evolution reaction: OER)이 발생하게 된다, 또한 촉매에서의 반응 키네틱스(Kinetics)가 빠르기 때문에 전체적인 반응 속도가 증가한다.
본 발명에 따른 다공성 촉매층에 포함되는 산화니켈의 평균 입경은 1 내지 50㎛ 일 수 있으며, 산화니켈을 70 중량% 이상으로 포함할 수 있다. 이렇게 제조된 다공성 촉매층은 기공도가 50% 이상인 것이 바람직하다. 상기한 조건에서 적절한 반응 표면적을 제공할 수 있으며, 따라서 본 발명의 목적에 부합하는 다공성 촉매층을 제조할 수 있다.
이때 다공성 촉매층의 두께는 1 내지 100㎛ 범위 내에서 금속-공기 전지의 사용 목적과 용도에 맞게 적절히 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시 태양에 따르면, 상기 다공성 촉매층은 분리막의 적어도 일면에 산화니켈을 포함하는 조성물을 코팅함으로써 제조될 수 있다. 이때 상기 조성물은 촉매 이외의 용매를 포함할 수 있으며, 용매의 종류로는 당 기술분야에 알려진 것이라면 제한없이 선택 가능하다. 상기 용매의 비제한적인 예로는 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone: NMP)를 들 수 있다. 상기 조성물은 필요에 따라 바인더를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 바인더의 비제한적인 예로는 폴리비닐리덴 플로라이드(Polyvinylidene fluoride: PVDF)를 들 수 있다.
상기 슬러리에 포함되는 용매, 또는 선택적으로 첨가제의 양은 본 발명에 있어서 특별히 중요한 의미를 가지지 않으며, 단지 슬러리의 코팅이 용이하도록 적절한 점도를 가지면 충분하다.
다공성 촉매층 제조방법
본 발명의 산화니켈을 포함하는 슬러리 조성물을 코팅하는 방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 당 기술분야에 알려져 있는 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 감압여과법, 딥핑법, 스크린 프린팅법 등이 사용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다공성 촉매층에 다공성을 부여하기 위한 방법으로는, 상기 분리막의 적어도 일면에 산화니켈을 포함하는 슬러리 조성물을 코팅할 때, 상기 촉매 자체를 다공성 입자로 사용하는 방법, 조성물의 점성을 이용하는 방법 또는 첨가제를 사용하는 방법 등을 이용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같이 산화니켈을 포함하는 슬러리 조성물을 상기 분리막의 적어도 일면에 상기 조성물을 코팅한 후, 건조하는 것이 바람직하다. 이때 건조 온도는 100℃ 이상 150℃ 이하에서의 진공건조일 수 있으며, 12시간 이상 건조하는 과정이 진행될 수 있다. 상기한 조건에서 건조하는 것이 분리막 또는 다공성 촉매층에 다른 화학적 변화를 유발하지 않는 범위 내에서 수분을 완전하게 건조시킬 수 있다. 만약 100℃ 미만의 온도에서 건조하는 경우, 수분을 완전히 증발시키기 어려우며, 이렇게 전극 내 잔여하는 수분은 전극 성능에 악영향을 줄 수 있다.
분리막
통상적으로 분리막은 전극을 물리적으로 분리하는 기능과 금속 이온을 이동시키기 위한 이동 매질의 기능을 하는 것으로서, 전기 화학적으로 안정한 전기 및 이온 도전성 물질이 모두 사용될 수 있다. 이와 같은 전기 및 이온 전도성 물질로는 유리 전해질(Glass electrolyte), 고분자 전해질 또는 세라믹 전해질 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 태양에 따르면, 분리막은 다공성 기재로 이루어질 수 있으며, 이러한 다공성 기재는 고밀도 폴리에틸렌(High density polyethlene: HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(Low density polyethlene: LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(Liner low density polyethlene: LLDPE), 초고분자량 폴리에틸렌(Ultrahigh molecular weight polyethylene: UHMWPE), 폴리프로필렌(Polypropylene: PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate: PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybuthylene terephthalate: PBT), 폴리에스테르(Polyester: PS), 폴리아세탈(Polyacetal), 폴리카보네이트(Polycarbonate: PC), 폴리이미드(Polyimide: PI), 폴리아미드(Polyamide: PA), 폴리에테르케톤(Polyether ether ketone: PEEK), 폴리에테르설폰(Polyether sulfone: PES), 폴리페닐렌옥사이드(Polyphenylene oxide: PPO), 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide: PPS) 및 폴리에틸렌나프탈렌(Polyethylene naphthalate)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 보다 바람직하게는 유리섬유(Glass fiber) 계열, 폴리에틸렌(Polyethylene: PE), 폴리프로필렌(Polypropylene: PP) 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(PE - PP copolymer)가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 태양에 따른 분리막은 약 20 중량% 미만의 비수성 유기 용매를 포함할 수도 있으며, 이 경우에는 유기 용매의 유동성을 줄이기 위하여 적절한 겔 형성 화합물(gelling agent)을 더욱 포함할 수도 있다.
금속-공기 전지
본 발명은 양극; 음극 및 그 사이에 개재되는 분리막을 구비하는 금속-공기 전지를 제공한다. 본 발명의 일 실시 태양에 따른 금속-공기 전지는 전술한 실시 상태들에 따른 다공성 코팅층 적어도 일면에 구비된 분리막을 포함하는 것으로, 금속 공기 전지의 통상적인 구성 및 성분을 가질 수 있다. 이때 상기 분리막의 일면에만 산화니켈을 포함하는 다공성 촉매층이 구비되어 있다면, 상기 다공성 촉매층은 양극(공기극)에 대향하도록 배치되는 것이 바람직하다.
금속-공기 전지의 구동시 전극은 이와 접하는 전해액에 의해 부반응이 발생한. 즉, 리튬 이온과 전해액 내 용매와 반응하여 리튬 카보네이트 또는 리튬 카르복실레이트의 물질이 생성되며, 이는 전지 특성의 저하를 야기한다. 상기 부반응은 음극보다는 주로 양극에서 발생한다. 이에 본 발명에서는 다공성 촉매층을 양극 측에 대면하도록 배치함으로써 상기 양극에서 발생하는 부반응을 억제하거나 생성된 반응물의 분해를 촉진한다. 더불어 다공성 촉매층 자체의 전극 표면의 전기화학적 반응성을 향상 효과를 나타내, 결과적으로 금속-공기 전지의 전지 용량을 증가시킴과 동시에 사이클 특성을 향상시킨다.
도 1에서 본 발명의 일 실시 태양에 따른 금속-공기 전지의 단면 구조를 개략적으로 나타내었다. 이때 양극, 음극 및 전해질은 당 기술 분야에 공지된 것들을 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시 태양에 따르면, 금속-공기 전지가 리튬-공기 전지인 경우, 상기 음극의 음극 활물질은 리튬 금속, 리튬 금속 기반의 합금, 리튬 화합물 및 리튬 삽입(intercalation) 물질로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
특히 리튬 금속 기반의 합금으로는 예컨대, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Ma, Ca, Sr, Ba, Ra, Al 및 Sn으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질과 리튬과의 합금일 수 있으며, 리튬 화합물은 리튬 이온과 반응하여 가역적으로 리튬 함유 화합물을 형성하는 물질일 수 있으며, 예컨대, 산화주석(SnO2), 티타늄나이트레이트(Titanium nitride, TiN) 또는 리콘(Recon)일 수 있다. 또한 리튬 삽입(Intercalation) 물질이란 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 또는 디인터칼레이션 할 수 있는 물질을 의미하며, 예컨대, 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들의 혼합물 일 수 있다.
상기 음극의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 50㎛ 이상일 수 있다. 상기 음극의 두께의 상한치는 특별히 한정하지 않고 두꺼울수록 좋으나. 상용화 가능성을 고려할 때, 상기 음극의 두께는 50 ~ 500㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시 태양에 따르면, 상기 양극은 산소를 활물질로 사용하며, 양극으로서는 도전성 재료가 사용될 수 있다. 상기 양극은 다공성을 갖는 탄소계 재료, 금속성 도전성 재료, 유기 도전성 재료 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 다공성 및 도전성을 갖는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 상기 탄소계 재료는 예컨대, 카본 블랙류, 그라파이트류, 탄소섬유류, 그라핀류, 활성탄류 등이 사용될 수 있고, 금속성 도전성 재료로는 금속 섬유, 금속 메쉬 등이 사용될 수 있으며, 여기에 구리, 은. 알루미늄, 니켈 등의 금속성 분말을 포함할 수 있다. 또한 유기 도전성 재료로는 폴리페닐렌 유도체 등이 사용될 수 있다. 상기한 도전성 재료들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.
또한 상기 양극은 바인더를 추가적으로 포함할 수 있으며, 이러한 바인더는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로 에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 프로필렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 의하여 한정되는 것은 아니다.
상기 양극의 두께는 특별히 한정하지 않으나, 상기 양극의 두께는 10㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 구체적으로 상기 양극의 두께는 20㎛ 내지 60㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시 태양에 따르면, 상기 전해질은 이온화 가능한 리튬염 및 유기 용매를 포함하는 비수성 전해질이다. 예컨대, 상기 비수성 전해질의 용매는 에틸렌카보네이트(Ethylene carbonate: EC), 프로필렌카보네이트(Propylene carbonate: PC) 등의 카보네이트, 디에틸렌카보네이트(Diethylene carbonate) 등의 쇄상 카보네이트, 1,2-디옥산(1,2-Dioxane) 등의 에테르류, 아세토니트릴(Acetonitrile: AN) 등의 니트릴류, 아미드류를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 중 하나 또는 복수개를 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 리튬염으로는 LiPF6 , LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO2C2F5)2, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiF, LiBr, LiCl, LiI 및 LiB(C2O4)2, LiCF3SO3, LiN(SO2CF3)2(Li-TFSI), LiN(SO2C2F5)2 및 LiC(SO2CF3)3으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 리튬염의 농도는 0.1 내지 2.0M 범위 내에서 사용할 수 있다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해질이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로, 우수한 전해질 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.
본 발명에 따른 금속-공기 전지의 형태는 제한되지 않으며, 예를 들어, 코인형, 평판형, 원통형, 뿔형, 버튼형, 시트형 또는 적층형일 수 있다. 또한, 전기 자동차 등 대형 전지에 적용하는 것도 가능하다. 또한 본 발명에 따른 금속-공기 전지는 금속 1차 전지, 금속 2차 전지에 모두 사용 가능하다. 또한, 전기 자동차 등에 이용하는 대형 전지에도 적용할 수 있다. 이에 나아가 본 발명에 따른 금속-공기 전지를 단위 셀로 포함하는 전지 모듈을 제작하는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지 변형 또는 수정할 수 있음은 이 분야의 통상의 기술을 가진 자에게는 명백한 것이다.
<실시예>
1. 분리막 제작
산화니켈(NiO) 분말 (J.T Baker사 제품)을 KF 1100 바인더 (PVdF를 NMP 솔벤트에 11.8% 중량비로 용해시킨 바인더)에 8:2 무게비로 녹여 슬러리를 제조하였다. 상기 제조된 슬러리를 폴리에틸렌(PE) 분리막 위에 코팅 후 50℃에서 진공으로 12시간 건조시켜 19phi로 타발하여 셀에 바로 적용하였다.
2. 양극(공기극) 제작
양극은 SGL사 35BC 카본페이퍼(carbon paper)를 15phi로 타발하여 사용하였다.
3. 전해액 및 음극 제작
전해액은 1M LiTFSI 전해염과 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르(TEGDME) 용매를 혼합하여 10ppm 미만 수준의 수분을 가지도록 처리하여 사용하였다. 음극의 경우, 450㎛ 리튬 금속을 15phi로 타발하여 사용하였다.
<비교예>
상기 실시예에서 사용한 폴리에틸렌(PE) 분리막에 별다른 처리 없이 그대로 사용한 것을 제외하고는 동일한 양극, 전해액 및 음극을 사용하였다.
<실험예>
전기화학 실험은 2032 코인셀을 사용하여 진행되었으며, 외부 산소를 유입하기 위한 홀(Hole)이 가공된 코인셀을 사용하였다. 실험은 자체 제작된 별도의 키트(Kit)에 코인셀을 넣고 진행하였다. 금속-공기 전지의 충/방전은 1,000mAh/gc으로 용량을 제한하여 전지 사이클 수명을 확인하였으며, 전류는 100mAh/gc으로 인가하여 주었다. 전압은 2V 내지 4.5V 영역대에서 제한되어 진행하였다.
상기 제작된 코인셀을 충/방전 진행한 결과 도 2와 같은 충/방전 곡선을 얻을 수 있었다. 도 2를 구체적으로 살펴보면, 방전전압의 경우 2.5 ~ 2.6V로 나타났으며, 충전반응의 경우 비교예보다 0.2V 정도 낮은 충전과전압이 확인되었다. 충방전 개형의 변화를 발생하지 않았으며, 촉매가 적용된 분리막의 효과는 방전시 보다는 충전시에 나타나는 것으로 확인하였다.
또한 상기 실시예 및 비교예에 따라 제작된 코인셀 사이클 수명은 도 3의 그래프로 나타내었다. 1,000mAh/gc의 용량으로 충/방전을 진행한 경우, 비교예 실시예 모두 25 cycle까지는 안정적으로 충방전이 진행되다가 그 이후로 비교예의 경우 충전용량이 감소하는 것을 확인하였다. 실시예의 경우 35 cycle까지 안정적으로 작동하는 것을 확인하였으며, 이와 같은 사이클 수명의 차이는 촉매의 유무에 따른 것으로 예상된다.

Claims (10)

  1. 적어도 일면에 다공성 촉매층이 구비된 금속-공기 전지용 분리막에 있어서,
    상기 다공성 촉매층은 산화니켈(NiO)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속-공기 전지용 분리막으로,
    상기 산화니켈의 평균 입경은 1 내지 50㎛이며,
    상기 다공성 촉매층에서 산화니켈의 함량은 70 중량% 이상이며,
    상기 다공성 촉매층은 기공도가 50% 이상인 것을 특징으로 하는 금속-공기 전지용 분리막.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 촉매층의 두께는 1 내지 100㎛ 인 것을 특징으로 하는 금속-공기 전지용 분리막.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속-공기 전지용 분리막은 유리섬유(Glass fiber) 계열, 폴리에틸렌(Polyethylene: PE), 폴리프로필렌(Polypropylene: PP) 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(PE - PP copolymer)로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 금속-공기 전지용 분리막.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속-공기 전지용 분리막은 리튬-공기전지용 분리막인 것을 특징으로 하는 금속-공기 전지용 분리막.
  8. 양극; 음극 및 그 사이에 개재되는 분리막을 구비하는 금속-공기 전지에 있어서,
    상기 분리막은 제1항, 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 분리막인 것을 특징으로 하는 금속-공기 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분리막의 다공성 산화니켈 촉매층은 상기 양극에 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 금속-공기 전지.
  10. 상기 제8항의 금속-공기 전지를 단위 셀로 포함하는 전지 모듈.
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