LG엔솔, '전고체 전지 충전 속도 10배 향상' 기술 개발

[서울=뉴시스] 셜리 멍(Shirley Meng) 교수가 배터리에 사용되는 금속의 질감을 개선하면 성능이 크게 향상된다는 것을 설명하고 있다. (사진=LG에너지솔루션 제공) 2025.2.12. photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스] 류인선 기자 = LG에너지솔루션과 전고체전지 연구 분야 석학 셜리 멍(Shirley Meng) 시카고대학교 교수가 연구한 '금속의 결정 성장 방향(texture)이 배터리 충전 속도 및 안전성에 미치는 영향'에 대한 논문이 에너지 분야의 저명한 학술지 줄(Joule)에 게재됐다고 12일 밝혔다.

논문 제목은 전기화학 공정에서 연성 금속의 결정 선택 성장(Grain Selection Growth of Soft Metal in Electrochemical Processes)이다.

멍 교수는 전고체전지에 얇은 실리콘 층을 도입함으로써 리튬 금속의 결정 성장 방향을 제어하여 균일한 전착(電着·전기장에 의해 전해질 내 이온이 전극의 표면에 들어붙는 일)을 유도하는 기술을 개발했다.

이를 통해 전고체전지의 충전속도를 약 10배 이상 향상시키고, 배터리의 안전성을 대폭 높일 수 있다.

이번 연구는 무음극 전고체전지 개발에 속도를 붙일 것으로 기대된다.

무음극 전고체전지는 기존 음극에서 음극재를 제거하고, 충전 시 양극에서 이동한 리튬 이온을 음극에서 리튬 금속으로 환원하여 활용하는 전고체전지다. 이 방식은 배터리 무게를 줄이고 부피를 축소하면서도 에너지밀도를 높일 수 있다.

다만 리튬 금속이 균일하게 전착되지 않으면 수명과 성능 저하를 초래할 수 있어 이를 해결하기 위한 기술적 돌파구가 필요하다.

연구팀 측은 "금속의 결정 성장 방향이 리튬 금속 전착에 미치는 영향을 분석하고, 얇은 실리콘 층을 도입하여 리튬 금속의 결정 성장을 제어함으로써 전고체전지의 충전 속도를 약 10배 정도 향상시키는 결과를 도출했다"고 말했다.

LG에너지솔루션 관계자는 "전기차와 에너지저장장치(ESS)에 대한 수요가 증가함에 따라 차세대 배터리 기술 개발을 위한 제조 전문성과 대학의 혁신적인 연구 협력이 중요하다"고 밝혔다.

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