한국전기연구원, 고체전해질 입자 크기 축소 기술 개발

(창원=뉴스1) 김용구 기자 = 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 하윤철 박사팀이 '용매 치환 기반 고체전해질(황화물계) 입도 제어 기술'을 세계 최초로 개발했다.

KERI는 관련 연구결과가 에너지·연료 분야 저널인용지표(JCR) 상위 8% 국제 학술지인 '저널 오브 머터리얼즈 케미스트리 에이(Journal of Materials Chemistry A)'에 표지논문으로 게재됐다고 26일 밝혔다.

전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 '전해질'을 액체가 아닌, 화재나 폭발 위험성이 낮은 고체로 대체한다.

고체전해질이 전고체전지에 활용되려면 입자 크기가 머리카락 굵기의 100분의 1에 해당하는 1 마이크로미터 수준으로 매우 작아야 한다.

현재는 소량의 고체전해질 분말과 볼(ball)을 무극성 용매와 함께 용기에 넣고, 고속으로 장시간 회전시켜 입도를 작게 만드는 '습식 볼 밀링(milling)' 방식이 활용되고 있으나 이 과정에서 이온 전도도 손실이 발생한다.

KERI는 이 문제를 해결하기 위해 '용매 치환' 방식을 활용했으며, 고체전해질 입자 크기가 8 마이크로미터에서 0.8 마이크로미터 수준(1/10 수준)으로 작아지더라도 이온 전도도를 85% 수준으로 유지할 수 있다는 점을 검증했다.

KERI 하윤철 박사는 "용매 치환을 통한 입도 제어 기술은 고체전해질의 실질적 활용에 가장 필요한 초미세화와 높은 이온 전도성 보유, 저가격화를 실현할 것"이라며 "전고체전지 상용화에 기여할 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다.

raw@news1.kr

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