성신여대 연구팀, 반고체 배터리 안정화 기술 개발

전고체 배터리, 한겨울 얼지 않고 누액 폭발위험 없어
연구팀, 액체전해질 소량으로 '반고체 배터리' 개발
전기차 혁신 가능성에 이목

신민정 성신여대 화학·에너지융합학부 교수(왼쪽, 교신저자)와 이다은 학부생(제1 저자). (사진=성신여대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤신영 인턴 기자 = 성신여대 연구진이 고농도 전해액을 활용해 반고체 배터리를 안정화하는 기술을 개발했다.

성신여자대학교는 화학·에너지융합부 신민정 교수팀이 고농도 전해액을 활용한 계면물질로 반고체 배터리의 성능을 향상했다고 15일 밝혔다.

전고체 배터리는 전지 양극과 음극 사이에 있는 액체 전해질을 고체로 대체한 차세대 배터리다. 액체 전해질을 사용하는 리튬배터리보다 에너지 밀도가 높고 성능이 안정적이다.

전고체 배터리로 전기차를 제작할 경우 한겨울 낮은 온도에서 얼지 않고 외부 충격에 따른 누액 위험도 없어 폭발 가능성을 낮출 수 있다.

연구팀은 전고체 배터리의 계면안정성 문제에 주목하고 고농도 액체전해질을 소량 도입해 '반고체 전해질 기반 리튬금속배터리'를 개발했다.

반고체 배터리 개발의 리튬 증착 및 탈착 메커니즘 도식. (사진=성신여대 제공) *재판매 및 DB 금지

이들은 고체로 연결된 계면의 불완전한 접촉성을 완화하고 무기고체 전해질 계면을 형성해 전기화학적 성능을 개선했다. 또 전류집중과 공극형성으로 인한 접촉손실을 억제해 계면안정성을 향상했다.

연구를 이끈 신민정 교수는 "앞으로도 혁신적인 연구와 우수인재양성을 통해 차세대 에너지저장기술 발전에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 전했다.

한편 이번 연구는 에너지 분야 국제학술지 'ACS Energy Letters'에 'Unveiling Mechanistic Origins of Enhanced Cycling Performance in Quasi-Solid-State Batteries with High-Concentration Electrolytes'라는 제목으로 게재됐다.

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