덴드라이트(Dendrites)

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 덴드라이트는 리튬이온 배터리를 사용할 때 생기는 나뭇가지 모양의 결정이다. 다른 말로는 수지상 결정이라고도 하며, 나뭇가지 모양의 결정인 금속 덴드라이트는 금속이 녹아있는 용액에서 금속 핵이 생긴 다음 사방으로 가지를 뻗으며 자란다.

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 전지의 양극에 뿌리를 두고 무작위로 자라나며 너무 크게 자라면 에너지 효율이 떨어지게 된다. 리튬이 결정화되어 고정되면 이온전도도가 떨어지기 때문이다. 더 심각한 문제는 양극과 음극을 분리하는 전극 사이의 분리막을 뚫고 단락을 일으킨다. 내부 단락이 일어난 전지는 기전력을 잃는다. 리튬 덴드라이트가 일어나면 단락 위험이 크게 증가하며 내부 전기저항이 급격히 올라가 열이 발생하여 화재의 원인이 되기도 한다.

​ 따라서 이를 해결하는 것이 많은 제조사들의 큰 숙제이다.

 

 덴드라이트 문제를 해결하기 위해 전고체 배터리 음극에 5마이크로미터 두께의 은-탄소 나노입자 복합층(Ag-C Nanocomposite Layer)을 적용한 석출형 리튬 음극 기술이 있다.

 

 

 

관련 문항: (차량기술사 2022년 126회차 1교시 2번 문제)
리튬이온 배터리의 덴드라이트(Dendrite) 현상에 대해 설명하시오.