LMR electrolyte additives overview and recent literature (2024–2025)

망간리치(LMR, Li-rich Mn-based) 양극은 고전압 작동과 산소 방출, 구조불안정, Mn 용출로 인해 전해액 산화·가스·계면 열화를 유발합니다. 최근 2년간 논문은 “양극 보호 CEI를 만들고 강화하는 첨가제 및 음극 안정화 첨가제의 다기능 첨가제 패키지”와 “리튬 금속/그래파이트-실리콘 음극 안정화”를 동시에 겨냥하는 접근을 강조하므로, 연구 전략도 유사한 방향으로 구상해야합니다.

 

 

Electrolyte for LMR

LMR cathode

GM LMR battery

 

Recent papers (2024–2025)

• A low-cost inorganic oxide as dual-functional electrolyte additive towards long cycling Li-rich Mn-based cathode materials (Energy Mater., 2025) — 저가의 무기산화물 첨가제가 LMR에서 전해액 산화와 Li 음극 열화를 동시에 억제하는 다중기능으로 장수명에 기여합니다.

 

• Molecular design of electrolyte additives for high-voltage fast-charging lithium metal batteries (Energy & Environmental Science, 2025) — 고전압·급속충전 환경에서 첨가제의 분자설계 원칙(음극/양극 계면 선택적 반응성, 라디칼/산소 종 억제, 고산화 안정성)을 제시하며, LMR과 같은 고전압 계면 보호에도 응용 가능한 가이드라인을 제공합니다.

 

• The Enhanced Electrochemical Properties of Lithium-Rich Manganese-Based Cathode (MDPI Coatings, 2024/2025) — Mg–Al 도핑으로 LMR 양극 구조·계면을 강화하는 소재 측면 접근. 전해액 첨가제와 병행 시 시너지 기대됨.

Additive comparison for LMR electrolytes

LMR 용 첨가제 비교

 

Practical Strategies

• 고전압 CEI 확보: 포스페이트/보레이트/실리콘계 첨가제를 핵심축으로 설계해 LMR의 산소 방출·전해액 산화를 억제
• 음극 안정화 병행: Gr–SiC 또는 Li 기반 음극에는 FEC/FSA 같은 SEI 강화제를 소량 병용해 초기 CE와 DCIR을 안정화
• 이중기능 소재 고려: 무기 산화물 계열과 같은 dual-functional 첨가제를 포함해 양극·음극 동시 보호
• 저장·가속 시험: 25–35 °C 저장에서 APHA/HF, 초기 CE/DCIR 변화를 모니터링해 과량 첨가로 인한 부작용을 회피
• 소재 병행: Mg–Al 도핑/표면 코팅과 첨가제 패키지 병행으로 구조 안정화+계면 보호 시너지 확보

 

Low cost additives for LMR