애노드 활성 물질, 캐소드 활성 물질, 및 고체-상태 전해질에 대한 나노-엔지니어링된 코팅 및 나노-엔지니어링된 코팅을 함유하는 배터리의 제조 방법

• Main Authors: KING DAVID M, LICHTY PAUL R, DHAR SUBHASH, ALBANO FABIO, TREVEY JAMES, DAHLBERG KEVIN, ANDERSON ERIK, VENKATESAN SRINLVASAN
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 31.01.2018
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

본 개시내용은, 배터리의 부식을 감소시키고 사이클 수명을 향상시키기 위한, 캐소드 활성 물질, 애노드 활성 물질, 및 고체 상태 전해질 물질에 대한 나노-엔지니어링된 코팅, 및 개시된 코팅의 적용하기 위한 프로세스에 관한 것이다. 또한, 100 nm 이하의 두께를 갖는 보호 코팅에 의해 코팅된 고체 전해질 입자를 갖는 고체 전해질 층을 포함하는 고체 상태 배터리가 개시된다. 보호 코팅은 원자 층 증착 (ALD) 또는 분자 층 증착 (MLD)에 의해 얻어진다. 추가로, 제1 고체 전해질 코팅에 의해 코팅된 다공성 스캐폴드를 포함하는, 고체 상태 배터리에 대한 고체 전해질 층이 개시된다. 고체 전해질 코팅은 60 ㎛ 이하의 두께 및 적어도 20 wt.% (또는 바람직하게는 적어도 40 wt.% 또는 적어도 50 wt.%)의 중량 로딩을 갖는다. 추가로, 고체 상태 배터리에 대한 캐소드 복합체 층이 개시된다. The present disclosure relates to a nano-engineered coating for cathode active materials, anode active materials, and solid state electrolyte materials for reducing corrosion and enhancing cycle life of a battery, and processes for applying the disclosed coating. Also disclosed is a solid state battery including a solid electrolyte layer having a solid electrolyte particle coated by a protective coating with a thickness of 100 nm or less. The protective coating is obtained by atomic layer deposition (ALD) or molecular layer deposition (MLD). Further disclosed is a solid electrolyte layer for a solid state battery, including a porous scaffold coated by a first, solid electrolyte coating. The solid electrolyte coating has a thickness of 60 μm or less and a weight loading of at least 20 wt. % (or preferable at least 40 wt. % or at least 50 wt. %). Further disclosed is a cathode composite layer for a solid state battery.