전남대학교 박찬진 신소재공학부 교수 연구팀이 화재 발생 위험은 줄이고 경제성과 성능은 크게 개선한 전고체 배터리를 개발했다.
유연하면서 제조가 쉬운 고성능 고분자계 고체 전해질을 사용해 전극과의 접합성 문제 등을 해결해 전고체 배터리의 수명 개선과 제조비용 절감에 크게 기여할 수 있을 것으로 보인다.
전기차, ESS, 모바일 기기 등에서 전력저장 용도로 이용되는 리튬이온 배터리는 최근 잇따른 화재로 인해 안전성 의심은 낳고 있다.
이 때문에 가연성의 유기 액체 전해질 대신 보다 안정적인 고체 전해질을 사용하는 방안이 지속적으로 검토되고 있다.
하지만 전도도가 낮은데다 전극과의 접촉과 안정성 등 성능이 떨어진다는 한계를 보였다.
연구팀은 고체 고분자 전해질에 가소제를 첨가하는 간단한 방법으로 고체전해질의 이온전도도를 높이고 전고체 배터리 제조 시 전극과의 접합성과 안정성을 개선하는데 성공했다.
고체 고분자 전해질 필름 제조 시 순수 고분자 필름에 비해 기계적 강도를 높일 수 있는 생활티슈를 뼈대재료로 사용하는 방법으로 리튬 덴드라이트 성장으로 인한 배터리의 단락 사고를 방지하는 기술이다.
박 교수는 “이번 연구로 저비용, 장수명 전고체 배터리 기술이 실용화되면 고성능 전기차를 비롯해 ESS, 웨어러블 기기용 배터리 개발에 중요한 기반이 될 것”이라고 밝혔다.
이번 연구 결과는 최상위 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 게재됐다.
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