[테크비즈코리아 2023]GIST, 아연-브롬 수계 전지용 덴드라이트 억제 전해질 첨가제

김형진 GIST 교수팀이 개발한 아연-브롬 수계 전지용 덴드라이트 억제 전해질 첨가제 개요도.

광주과학기술원(GIST)의 아연-브롬 전지의 장수명 특성을 위한 덴드라이트 억제 전해질 첨가제는 에너지저장장치(ESS) 전원을 활용해 안정적인 전력을 공급하거나 ESS 기술을 기반으로 전기차 충전 인프라 구축에 활용할 수 있다. 덴드라이트는 전지의 음극과 양극에 화학적으로 반응해 전기에너지를 생성하는 활성물질을 말한다.

기존 브롬 착화제는 부피당 전하량이 작아 덴드라이트 억제력에 한계가 있다. 이는 셀 성능 퇴화의 가장 큰 원인이다. 과도하게 높은 브롬 착화제 농도는 전해액의 전도도와 충전 물질 농도 감소로 성능을 퇴화시킨다.

금속이온 첨가제는 부피당 전하량이 커 전극 돌출부에서 정전기적 차폐효과로 균일한 아연 전착과 용출에서 브롬 착화제 보다 효과적이다. 첨가제를 전해질에 소량 첨가해 교반하는 방식이기 때문에 제조가 간편하다. 특히 전해질 제조 원가비용 절감을 위해 상용 물질로 구성된 전해질 시스템을 설계할 수 있다는 장점을 갖고 있다.

광주=김한식 기자 hskim@etnews.com