한국전기연구원 전지소재·공정연구센터 남기훈 박사팀이 리튬금속 음극과 고체전해질 간 계면 불안정성을 해결해 전고체전지의 안전성뿐 아니라 에너지 밀도와 극판 면적을 확대할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 성과는 화재·폭발 위험 없는 차세대 전지를 실용화 수준으로 구현할 수 있는 가능성을 제시했다. 리튬금속은 상용 흑연보다 10배 이상 많은 에너지를 저장할 수 있는 차세대 배터리 핵심 소재로 주목받지만, 충·방전 과정에서 수지상 결정(dendrite)이 형성돼 단락과 수명 저하를 유발하는 한계가 있다. 이러한 현상은 액체전해질과 전고체전지 모두에서 발생하며 특히 리튬금속과 고체전해질 사이의 화학적 반응이 안정성과 성능을 크게 제한해 왔다. 현재 업계에서는 고가 코팅이나 복잡한 구조 설계를 통한 해결을 시도하고 있으나 대면적 실용화 단계까지는 이르지 못한 상황이다. 남기훈 박사팀은 리튬 저장이 가능한 삼원계 화합물(Li₂ZnSb)을 이용해 ‘중간층(Interlayer)’을 설계하고 얇은 막 형태로 코팅해 리튬금속 음극에 전사(transfer printing)하는 공정을 도입했다. 이 중간층은 리튬금속과 고체전해질 사이에서 완충 역할을 하며 계면 화학 반응을 억제한다
[첨단 헬로티] 과학기술정보통신부 산하 전기전문 연구기관인 한국전기연구원(원장 최규하, 이하 KERI)이 친환경 전기자동차의 보급에 앞장섰다. KERI는 차세대 이차전지 연구로 전기차 다중화를 앞당길 거대 국가연구개발사업을 이끌 예정이다. 이 연구는 연구개발비 약 243억 원이 투자되는 대형 프로젝트로 알려졌다. 차세대 이차전지 시장 선점하기 위한 연구 시작 KERI가 차세대 이차전지 연구를 통해 친환경 전기자동차의 보급을 앞당길 거대 국가연구개발사업을 이끌게 됐다. 정부추진 거대과학연구개발사업 ‘기후변화 대응 기술개발 사업’ 일환으로 진행되는 이번 연구의 과제명은 ‘전기자동차용 차세대 리튬금속 이차전지 핵심원천 기술 개발’이다. KERI 주관으로 진행되는 이번 연구는 한국생산기술연구원, 한국과학기술원, 전자부품연구원이 협동 연구기관으로 참여한다. 총괄 연구 책임은 KERI 전지연구센터 이상민 센터장이 맡는다. 연구는 총 55개월(2018년 7월 27일 ~ 2023년 2월 26일) 동안 진행되며 연구개발비는 약 243억이 투자된다. 연구 내용은 리튬이온전지의 성능을 뛰어넘는 차세대 이차전지 개발이다. 지금까지 사용돼
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