[관련동향] 배터리뉴스 (1) - 안전성 높은 복합 고체전해질의 개발

[관련동향] 배터리뉴스 (1) - 안전성 높은 복합 고체전해질의 개발

---

안녕하세요.

We Make Your Idea Possible! 일신오토클레이브입니다.

 

 

바로 이전 포스팅에서 배터리 전문가들이 한자리에 모인 배터리데이 2024 현장을 소개해 드렸었는데요,

요즘 전기차 시장을 비롯한 여러 산업 현장에서 🔥제일 핫한 주제🔥인만큼 배터리 관련 최신 소식들을 모아 미니 특집으로 전해드리려 합니다!

 

 

오늘은 그 1탄으로 전고체 배터리의 안전성을 높이는데 기여할 수 있는 복합 고체전해질의 개발 소식을 가져왔습니다! 앞으로 약 3주간 소개될 최신 소식들을 통해 어디에 가서든 배터리 관련 이야기가 나오면 "나도 그거 들어봤어!"라고 자신있게 말할 수 있는 사람이 되어보자구요!😆

 

 

---

 

전고체전지는 액체전해질 대신 고체전해질을 사용하는 전지다. 외부 충격에 따른 누액 위험이 없어 안정성이 높은 차세대 전지로 주목받는다. 국내 연구팀이 얇고 안정적인 복합 고체전해질을 개발해 전고체전지 실용화에 도움이 될 것으로 기대된다. (중략)

 

전고체전지에 사용되는 고체전해질에는 산화물, 황화물, 고분자 등의 물질이 쓰인다. 2가지 이상의 전해질을 동시에 사용하기도 한다. 산화물과 고분자를 결합한 복합 고체전해질은 기계적·화학적 안정성이 높고 이온의 전도도가 높다.

 

산화물-고분자 복합 고체전해질은 전극 내 입자나 전극 사이의 계면 저항이 해결 과제였다. 계면 저항이 발생하면 전지의 출력이 떨어진다. 또 전해질의 두께가 얇아질수록 리튬(Li) 금속이 뾰족한 수상돌기를 형성해 전지 단락이 발생하기 쉬워 전지 수명이 줄어들었다.

 

 

연구팀은 상온에서 높은 이온전도도를 나타내는 산화물계 고체전해질인 '루비듐 도핑 리튬-란타늄-지르코늄-산소(GR-LLZO)'를 고분자 전해질과 결합하기 위해 고분자의 재료인 모노머 용액과 혼합했다. 열을 가하자 모노머가 고분자로 중합되는 과정에서 전해질과 전극 사이 높은 계면 저항이 감소해 전지 출력 특성이 향상됐다.

 

연구팀이 개발한 복합 고체전해질 박막은 두께가 20마이크로미터(㎛, 100만분의 1미터) 두께로 상용화된 리튬이온전지의 분리막과 비슷한 수준으로 얇았다. 리튬 수상돌기에 대한 내구성도 높아 70℃의 고온에서 배터리의 충전과 방전을 150번 반복한 후에도 배터리 용량을 93.2% 유지했고 높은 출력도 보였다. 전위 안전성과 기계적 강도도 향상됐다. 실험 결과 구부리거나 자르고 불이 붙는 상황에서도 전지는 안정적으로 작동됐다.

 

 

뉴스기사 출처

동아사이언스: https://www.dongascience.com/news.php?idx=65403

안전성 높은 전고체전지 실용화 앞당기는 고체전해질 개발

 

  

---

 

 

기사에서도 언급되었지만 전고체 배터리용 고체 전해질에서 해결해야할 과제로 뽑히는 것 중 하나가 바로 계면 저항이었습니다. 저항이 너무 크면 발열 문제도 생길 수 있고 전지의 출력도 떨어지게 될테니까요.

그런 계면 저항 문제를 해결하기 위해 열을 가해 박막을 만드는 방식으로 새로운 복합 고체전해질을 개발한건데요, 위 연구의 고체전해질이 실용화된다면 높은 출력을 내면서 안전성도 확보한 전고체 배터리의 발전을 기대해 볼 수 있겠죠?

 

 

오늘 알아본 전고체 배터리와 관련해 소결 압축공정에 필수적으로 쓰이는 저희 일신오토클레이브의 초고압 온간 정수압 프레스(WIP)와 그동안의 포스팅을 아래에 링크해두었으니 참고하시면 더욱 도움이 되실거예요.😁 그럼 저는 다음주에 또 다른 소식을 들고 찾아오겠습니다!

 

 

📢일신오토클레이브의 WIP(온간 정수압 프레스) 보러가기!📢

https://www.suflux.com/product/detail.html?product_no=82&cate_no=166&display_group=1

정수압 프레스 (WIP_온간정수압)

 

 

📢[일신기술] 혁신적인 미래를 열어가는 전고체 배터리📢

https://suflux.tistory.com/1162

[일신기술]혁신적인 미래를 열어가는 전고체 배터리

 

 

📢[일신기술] 인터배터리2024 핫토픽! - 전고체 배터리 양산 로드맵📢

https://suflux.tistory.com/1191

[일신기술] 인터배터리2024 핫토픽! - 전고체 배터리 양산 로드맵을 살펴보자!

 

 

 

 

---