리튬금속전지 1500번 사용해도 변형없는 분리막 개발[1일IT템]
전체 맥락을 이해하기 위해서는 본문 보기를 권장합니다.
한양대 화학공학과 염봉준 교수와 한국과학기술연구원(KIST) 소프트융합소재연구센터 손정곤 박사팀이 리튬금속전지가 부풀어 올라 수명이 짧아지는 것을 막는 분리막을 개발했다.
이 분리막은 리튬금속전지를 1000번 이상 최대 1500번까지 충방전을 반복해도 안정적으로 작동하게 했다.
이 분리막으로 만든 전지는 안정적인 전기화학적 특성, 높은 열적 안정성, 높은 이온 전도도를 가지는 등 전지의 수명과 안전성을 높였다.
이 글자크기로 변경됩니다.
(예시) 가장 빠른 뉴스가 있고 다양한 정보, 쌍방향 소통이 숨쉬는 다음뉴스를 만나보세요. 다음뉴스는 국내외 주요이슈와 실시간 속보, 문화생활 및 다양한 분야의 뉴스를 입체적으로 전달하고 있습니다.
다공성으로 만들어 전지 성능저하 차단
염봉준 교수는 "이 분리막을 대면적으로 만들 수 있는 기술만 확보된다면 차세대 분리막으로 즉각 활용될 수 있다"고 말했다.
리튬금속전지는 현재 쓰이고 있는 리튬이온전지보다 용량이 10배가 넘는다. 하지만 충방전 과정에서 리튬 표면에 돌기가 형성되는 덴드라이트 현상이 일어난다. 이 때문에 전지 성능을 떨어뜨려 수명을 단축시킨다. 또한 양극과 음극이 직접 접촉하는 단락이 이뤄져 전지가 폭발하는 등의 안전성 문제로 아직까지 상용화가 이뤄지지 못하고 있다.
30일 한양대에 따르면, 연구진은 이 문제를 해결하기 위해 고강도 섬유인 아라미드를 이용해 다공성 분리막을 만들었다. 이 분리막의 핵심은 97% 이상의 높은 공극률이다. 분리막이 매우 미세한 구멍으로 이뤄져 있어 전체 부피중 빈공간이 97%에 달한다는 의미다. 아라미드 나노섬유로 분리막을 만드는 과정에서 에탄올과 물을 순차적으로 사용해 공극률을 최대화했다.
이 분리막으로 만든 전지는 안정적인 전기화학적 특성, 높은 열적 안정성, 높은 이온 전도도를 가지는 등 전지의 수명과 안전성을 높였다. 특히, 고속으로 충방전을 1000회까지 해도 안정적으로 작동했으며, 이 후에도 초기 용량의 86%를 유지했다.
연구진은 이번에 개발한 분리막을 재료분야 저명 국제학술지 '스몰(Small)'에 발표했으며, 학술지 표지논문으로 선정됐다.
#한양대 #KIST #리튬금속전지 #분리막 #이온 #다공성
Copyright © 파이낸셜뉴스. 무단전재 및 재배포 금지.
- "강남 텐프로 아가씨와 결혼하려는 아들…마약 관련돼 있었다"
- 문영미 "남편 날린 15억원은 봐줘도 외도는 못 참겠더라"
- "남사스러우니 삭제해" 남친과 여행사진 올린 여교사 학부모에 항의 받았다 [어떻게 생각하세요]
- 김원준, 14세 연하 아내에 "주인님"…띠동갑 장모와 공동육아
- 폐업 모텔 화장실서 70대 백골로 발견…2년 훌쩍 지난 듯
- "실종 직전 '성추행' 검색한 딸, 18년째 못 돌아와"..노부모의 하소연
- “아빠, 우리 한달에 544만원 버나요?”..신한은행 보통사람 금융생활 보고서 살펴보니
- 송해나 "전 남친에게 나는 세컨드…다른 여자와 키스하는 것도 목격"
- 삼촌 명의로 대출받으려고 은행에 시신 데려온 조카 '엽기'
- 김새론, 5월 공연 연극 '동치미' 하차 "건강상 이유"…2년 만의 연기 복귀 무산