[사이다] ② 두꺼우면서도 안정적인 전고체 배터리 플랫폼 구현

전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체를 사용하는 차세대 배터리로, 화재 위험이 낮고 에너지를 더 많이 저장할 수 있는데요.

국내 연구팀이 기존보다 수십 배 두꺼운 양극을 사용하면서도, 안정적으로 작동하는 전고체 배터리 플랫폼을 구현하는데 성공했습니다.

화면 보시겠습니다.

산화물계 고체 전해질은 안정성은 뛰어나지만 리튬 이온의 전도도가 낮다는 한계가 있습니다.

이를 위해 에너지를 많이 담기 위해 양극을 두껍게 만들면 내부 저항이 급격히 커지는 문제가 있었습니다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해, 고체 전해질 내부의 리튬 이온 이동 경로를 재설계했습니다.

기존 소재의 '규소'와 '인'을 게르마늄으로 바꿔, 리튬 이온이 이동할 수 있는 통로를 넓히는 동시에 촘촘하게 연결한 겁니다.

이를 통해 전도도가 5배 이상 향상됐다고 밝혔는데요.

이를 바탕으로 140㎛ 두께의 양극을 가진 '초고에너지밀도 전고체 전지'까지 구현했다고도 설명했습니다.

연구진의 설명 들어보시죠.

[강 병 우 / 포항공과대학교 신소재공학과 교수 : "두껍게 만들면 어쨌든 같은 활물질이 훨씬 더 많이 들어가 있겠죠. / 굉장히 두껍게 만들어도 전체적인 충전과 방전하는 속도라든지 에너지 밀도가 굉장히 잘 유지가 된다는 게 이번 연구의 중요한 결과라고 생각하시면 될 것 같습니다."]

연구진은 기술이 상용화가 된다면 동일한 크기의 배터리 팩에 훨씬 더 많은 에너지를 담을 수 있어

전기차 주행거리가 늘어나는 등 효과들을 기대해볼 수 있을 것으로 전망했습니다.

지금까지 사이언스 이슈 다 모아온 김은별이었습니다.


YTN 사이언스 김은별 (kimeb0124@ytn.co.kr)