- 본 연구에서 다루고자 하는 이온성 액체는 green solvent로서 우수한 화학적, 열적 안정성, 불연성, 고 이온 전도성, 높은 재활용성 및 낮은 증기압을 가지는 상온 액체형의 이온 화합물로서 많은 장점을 가지고 있지만 몇 가지 문제점(예를 들면 낮은 염의 용해도, 높은 점도, 전기화학적 안정성)도 동시에 보유하고 있다. 이 가운데, 용해도와 점도는 이온성 액체의 분자설계를 통해 어느 정도 조절이 가능하지만 전기화학적 안정성 분야에는 해결되어야 할 부분이 아직 많이 남아있다. 특히 탄소를 음극활물질로 이용하는 리튬이온 전지에서 이온성 액체는 리튬 이온과 경쟁적으로 intercalation 반응에 참여, 전지의 용량을 감소시키고 음극 구조를 파괴하는 등, 전반적으로 전지특성을 크게 저하시키는 원인으로 인식되어 있다. 그 대표적인 예가 1-ethyl-3-methyl imidazolium 계열의 이온성 액체이다. 이들은 낮은 점도와 높은 이온 전도도를 나타내지만 Li/Li+대비 0.6 V에서 환원되어 탄소계열의 음극 활물질에 intercalation 되는 부반응이 관찰되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 SOCl₂ 혹은 vinylene carbonate (VC) 등의 음극 피막 형성제를 첨가제로 도입하는 연구가 진행 중이지만 실용적 응용이 가능한 수준의 연구결과는 아직 나오지 않고 있다. 이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 내환원성이 높은 양이온계 소재를 상대이온으로 결합시키는 기술이 필요하다. - 리튬이차전지 전해액을 구성하기 위한 필수적인 리튬염인 LiPF6 전해질은 이온전도도와 용해도가 높고 재료적합성이 우수하여 화학적으로도 안정함에 따라 대표적인 리튬이차전지 소재로 줄곧 사용되었지만, 고온 안정성이 낮고 전해질 내 미량의 수분과 반응할 경우 불산의 생성으로 인해 전지의 성능이 지속적으로 열화된다고 알려져 있다. 반면 LiFSI는 전지 내에서 부식방지효과를 가져 재료적합성이 우수하고 높은 이온전도도를 통해 전지의 고 출력화를 가능하게 하며 이차전지의 수명을 월등히 향상시켜 주기 때문에 고성능의 리튬염으로써 각광받고 있다. 하지만 우수한 특성에도 불구하고 아직까지 상업화가 이루어지지 않은 이유는 높은 난이도의 제조 공정과 정제기술로 인한 높은 제조비용을 완전해 해결하지 못했기 때문이다. 당사는 다년간의 연구개발을 통해 이러한 문제를 해결하고 낮은 가격의 고순도 LiFSI를 제조할 수 있는 기술을 확보하였기 때문에 FSI 소재 특성을 충분히 이해하고 있으며, 이러한 기술을 토대로 더욱더 우수한 전해질 개발을 위해 FSI를 포함하는 상온 이온성 액체 전해질을 개발하였다. 또한 다양한 방법을 이용하여 고순도, 수율이 높은 LiFSI를 제조하는 방법을 연구하였으며, 고온에서 안정한 고분자형 LiFSI 전해질에 관한 연구도 수행하였다. 그리고 이온 크로마토그래피를 이용하여 전해질 내의 음이온과 양이온의 농도를 빠르고 정확하게 분석할 수 있는 새로운 방법을 개발하였다.