심재현 동신대 교수 연구팀, 고체전해질 전지성능 혁신 연구 성과 발표

고체전해질 전지 성능 극대화 방법 제시…지역 기업과 소재 개발에 박차

심재현 동신대 배터리공학과 교수/사진제공=동신대학교

심재현 동신대학교 배터리공학과 교수 연구팀이 고체전해질 전지의 성능을 혁신적으로 향상시킬 중요한 연구 성과를 발표했다고 17일 밝혔다.

심 교수 연구팀에 따르면 페로브스카이트 산화물 고체 전해질(Li3xLa2/3-xTiO3 (LLTO))에서 발견되는 산소 빈자리(V?)가 리튬 이온 전도성에 미치는 영향을 규명하고, 이를 통해 전해질의 성능을 극대화할 수 있는 방법을 제시했다.

V?가 전형적인 LLTO(Lithium Lanthanum Titanium Oxide)에서 전체 이온 전도성을 향상시키는 미시적 기원을 밝혀내면서 절연 특성을 유지하는 방법을 찾아냈다.

특히 주사 투과 전자 현미경(High-resolution scanning transmission electron microscopy)과 이론적 계산을 통해 V?의 존재가 리튬 이온 이동의 활성화 에너지를 크게 낮춘다는 사실도 확인했다.

이번 연구는 차세대 배터리 기술 발전에 중요한 발판을 마련한 것으로 평가받고 있으며, 고체전해질의 효율성과 안정성을 동시에 향상시키는 혁신적인 역할이 기대된다.

심 교수는 "이번 연구가 고성능 고체전해질을 설계하는 데 있어 산소 빈자리의 역할을 보다 체계적으로 이해해 리튬이온 고체전해질 전지의 성능을 향상시키고, 전지의 안전성을 강화할 수 있는 실질적인 해결책을 제공할 것이다"고 말했다.

이번 연구는 광주·전남지역에너지 클러스터 인력 양성 사업과 전라남도 신성장 산업 육성 자체 사업의 지원을 받아 수행됐으며, 김영민 성균관대 교수, 이재광 부산대 교수 연구팀과 함께 진행했다.

연구결과는 에너지 공학, 재료 화학, 연료 기술 등 다양한 분야에서 최상위(Q1) 분위의 과학 저널인 ACS Energy Letters(impact factor=22.8)에 게재되며, 높은 학문적 가치를 인정받았다.

전남=나요안 기자 lima68@mt.co.kr