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테크노트 KAIST, 리튬이온 이차전지 수명 늘리는 전해질 첨가제 개발

한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 최남순 교수 연구팀이 전기차 배터리에 쓰이는 리튬인산철 양극의 낮은 전자전도도를 개선한 전해질 첨가제를 개발했다고 16일 밝혔다. 전기차의 전력원인 리튬이온 배터리의 양극활물질로는 삼원계 니켈·코발트·망간(NCM), 리튬인산철(LFP) 등 소재가 쓰인다. 리튬인산철 양극은 가격이 저렴하고 안전성이 높아 보급형 전기차 시장에서 주목받고 있지만, 낮은 리튬 이온의 확산 속도와 전자전도도 때문에 에너지 밀도가 낮아 저온 조건에서는 성능이 크게 떨어지는 한계가 있다. 연구팀은 리튬인산철 양극과 흑연 음극으로 된 리튬이온 이차전지에 전해질을 첨가해 수명을 높이는 기술을 개발했다. 전해질 첨가를 통해 안정성을 높여 셀투팩(기존 배터리 구성에서 모듈 단계를 제거하고 팩에 직접 셀을 조립하는 방식으로 에너지 밀도를 높일 수 있는 기술) 방식을 적용, NCM과 동등한 수준의 에너지 밀도를 확보할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 개발된 전해질 첨가제는 내열성과 전도성이 우수한 전극 계면 층을 형성해 리튬인산철 양극과 흑연 음극으로 구성된 전지의 구동 온도인 45도 500회, 25도 1000회 충·방전 후에도 각각 초기용량의 80.8%,

이창현 기자

2024-05-16 14:43

라이브러리 2020 이차전지 성능 개선 국내 연구Ⅰ

전기차에 탑재되는 배터리의 가격은 자동차 판매 가격의 절반에 달할 만큼 전기차의 가격 경쟁력을 좌우하는 중요한 요인입니다. 전 세계적으로 배터리 R&D 분야에 막대한 자금이 투입되고 있고, 국내에서도 많은 연구자들이 더 효율적이고 강력한 배터리를 개발하기 위해 고군분투하고 있습니다. 이번 달 그리고 다음달까지, 지난 한 해 이차전지의 성능 개선을 위해 연구에 뛰어든 국내 주요 대학 및 연구기관 6곳의 연구 내용을 모아 소개합니다. <주요내용> ▲KIST, 전기자동차 주행거리 2배 이상 늘릴 수 있는 고용량 배터리 소재 개발 ▲KIST, 배터리 용량 25% 증가, 고용량 리튬이온 이차전지 제조 기술 개발 ▲UNIST, 오래 쓰는 전기차 배터리 만들 새로운 전해액 시스템 ▲UNIST, 오래가는 대용량·고속충전 배터리 만드는 첨가제 기술 개발 ▲한국연구재단, 높은 에너지 밀도 가진 이차전지 양극소재 개발 ▲한국연구재단, 리튬금속전지 수명 늘리는 전극 설계 기술 개발

이동재 기자

2021-04-27 13:40