국내 연구진이 필름 형태 전해질을 쭉 잡아당기는 간단한 공정만으로 폭발 없는 배터리인 전고체 배터리의 수명을 늘렸다. UNIST 에너지화학공학과 강석주 교수와 숙명여자대학교 주세훈 교수 공동연구팀은 오래가는 전고체 배터리를 만들 수 있는 필름형 전해질을 새롭게 개발했다고 17일 밝혔다. 전해질은 배터리 음극과 양극 사이에서 리튬이온이 오가는 통로 역할을 하는 소재다. 현재 상용 전기차나 대용량 에너지저장장치 배터리의 경우 전해질로 인화성 액체를 쓴다. 이를 고체로 바꾼 고분자 전고체 배터리는 폭발과 화재 위험은 낮지만, 리튬이온 이동성이 떨어지는 탓에 충·방전을 반복할수록 용량이 줄어드는 문제가 있었다. 연구팀은 리튬이온 이동성을 크게 개선한 불소계 고분자(PVDF-TrFE-CFE) 기반 필름형 전해질을 개발했다. 필름형 전해질을 한 방향으로 잡아당기는 일축 연신 공정 덕분이다. 연신공정이 내부의 구불구불한 고분자 사슬을 쭉 풀어줘 리튬이온이 이동하는 통로를 열어주는 원리다. 또 고분자에 배합된 세라믹 가루(LLZTO)가 기계적 유연성과 난연성을 보완하고 이온 전도도를 높인다. 실험 결과, 연신공정을 거친 순수 고분자 전해질의 리튬이온 확산속도는 연신공정을
UNIST(울산과학기술원) 에너지화학공학과와 서울대학교 첨단융합학부, 포항공과대학교(POSTECH) 연구진이 전고체전지(All-Solid-State Battery)의 성능 저하 원인을 규명하고, 계면 안정화를 통해 폭발 위험을 줄일 수 있는 새로운 설계 전략을 제시했다. 이번 연구는 차세대 전기차와 대용량 에너지저장장치(ESS)의 핵심 기술로 꼽히는 전고체전지 상용화를 앞당길 중요한 성과로 평가된다. 전고체전지는 기존 리튬이온전지에서 사용하는 가연성 액체 전해질 대신 불연성 고체 전해질을 적용해 화재 위험이 거의 없고, 더 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있어 ‘꿈의 배터리’로 불린다. 그러나 양극과 고체전해질이 직접 맞닿는 계면에서 화학적 분해와 구조적 손상이 일어나며 성능이 빠르게 저하되는 문제가 남아 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 리튬 디플루오로포스페이트(LiDFP)를 활용해 양극 표면에 코팅층을 형성한 전고체전지를 제작하고, 머신러닝과 디지털 트윈(digital twin), 첨단 분석기법을 적용해 전지의 열화 거동을 정밀 추적했다. 그 결과, 코팅층이 적용된 전극에서는 화학적 열화가 크게 억제되고 반응이 균일하게 진행돼 입자 손상이 고르
케이투레이저시스템이 '인터배터리 2025'에 참가해 차세대 배터리 제조를 위한 첨단 레이저 기술을 선보였다. 국내 최대 배터리 전시회인 인터배터리는 올해로 13회째를 맞았다. 3일 동안 진행된 이번 전시회는 688개 기업, 2330개 부스로 열려 역대 최대 규모로 평가받았다. 인터배터리는 배터리 원재료부터 소재, 장비·시스템, 배터리 제조, 재사용·재활용까지 배터리 산업 생태계를 총망라한다. 케이투레이저시스템은 차세대 모빌리티 및 배터리 제조 공정의 혁신을 위한 레이저 솔루션을 제공하는 기업으로 정밀한 레이저 가공 기술을 통해 배터리 및 파워트레인의 성능과 안전성을 극대화하고 있다. 이번 전시회에서는 'BLUE IR 하이브리드 시스템'과 'LASER 롤투롤 시스템'을 중심으로 다양한 첨단 레이저 기술을 선보였다. 'BLUE IR 하이브리드 시스템'은 두 개의 레이저를 하나로 합성하여 금속 소재의 에너지 흡수율을 높이고 더 효과적인 용접 키홀을 활성화하는 기술이다. 이를 통해 리튬 이온 배터리 및 파워트레인의 전기화학적 구조를 안정적으로 유지하고 전류 배전 품질을 향상시킬 수 있다. 'LASER 롤투롤 시스템'은 배터리 생산의 신뢰성과 경제성을 동시에 충족할
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