고출력·안전성 요구 커지는 로봇 시장, 배터리 소재가 승부처 MXene 기반 전극 기술로 차세대 로봇용 배터리 해법 모색 차세대 로봇 산업의 핵심 경쟁 요소로 ‘배터리’가 빠르게 부상하고 있다. 전기차 중심으로 전개되던 배터리 기술 경쟁이 휴머노이드 로봇과 피지컬 AI 영역으로 확장되면서, 소재 단계에서의 선점 경쟁도 본격화되는 모습이다. 이런 흐름 속에서 나인테크가 맥신(MXene) 기반 전고체 배터리 소재 개발에 착수하며 로봇용 배터리 시장 공략에 나섰다. 나인테크는 중소기업기술정보진흥원(TIPA)이 주관하는 글로벌 협력형 연구개발 과제를 통해 미국 퍼듀대학교와 공동으로 MXene 기반 배터리 소재를 개발 중이다. 1단계 연구를 마친 뒤 기술 완성도와 확장 가능성을 인정받아 현재는 2단계 연구를 진행하고 있다. 회사는 이번 연구를 통해 차세대 전고체 배터리의 핵심 난제로 꼽히는 전극 계면 안정성과 전도 네트워크 설계 문제를 소재 관점에서 해결하는 데 초점을 맞추고 있다. MXene은 2차원 구조를 가진 신소재로, 높은 전기전도도와 넓은 표면적, 우수한 계면 친화성을 동시에 갖춘 것이 특징이다. 나인테크는 이 소재를 배터리 집전체 표면에 프라이머 코팅 형태
충남대학교는 신소재공학과 박상백 교수와 전남대학교 기계공학부 차진혁 교수 공동 연구팀이 높은 온도에서도 폭발 위험이 없는 차세대 리튬 반고체전지 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구는 액체 전해질을 사용하는 기존 리튬전지의 고온·충격 환경에서의 화재 및 폭발 위험을 근본적으로 줄이는 데 초점을 맞췄다. 연구팀은 전해질이 흐르지 않도록 구조적으로 가두는 방식의 새로운 접근법을 적용했다. 연구팀은 액체 전해질을 1차원 나노 구조의 금속유기골격체 내부, 서브나노미터 수준의 초미세 공간에 완전히 가두는 데 성공했다. 이를 통해 전해질이 외부로 이동하지 않는 반고체 상태를 구현했다. 이번에 도입한 1차원 MOF 구조는 연속적인 통로를 통해 기공 외부에 남아 있는 액체 전해질을 제거할 수 있도록 설계됐다. 이 구조를 활용해 전해질 전체를 반고체 상태로 전환했다. 연구팀은 인공지능 기반 시뮬레이션을 활용해 머리카락 굵기보다 수만 배 작은 초미세 공간 속에서 리튬 이온이 이동하는 과정을 분석했다. 이를 통해 초미세 공간에서의 리튬 이온 거동을 세계 최초로 규명했다. 실험 결과 기존 액체 전해질 기반 리튬전지는 100도의 고온 환경에서 성능이 급격히 저하되거나 작동이
DGIST 에너지공학과 인수일 교수 연구팀은 첨가제 및 반용매 공정 제어 기술을 적용해 페로브스카이트 기반 베타전지의 핵심 구성 요소인 방사선 흡수체 성능을 획기적으로 향상시키는 데 성공했다. 이 기술을 통해 방사선 에너지를 전기로 변환하는 효율과 장기 안정성을 동시에 크게 개선함으로써, 외부 충전 없이 장기간 작동 가능한 고성능 차세대 베타전지 개발에 성공했다고 밝혔다. 최근 인공지능, 사물인터넷, 우주 탐사 기술이 빠르게 발전하면서 극한 환경에서도 유지보수 없이 장기간 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 차세대 에너지원에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러나 기존 리튬이온 배터리는 수명이 제한적이고 화재 위험이 있으며, 주기적인 충전과 교체가 필요하다는 한계를 지닌다. 이러한 한계를 극복할 대안으로 주목받는 베타전지는 방사성 동위원소가 붕괴하면서 방출하는 베타선 전자를 전기에너지로 변환하는 장치다. 외부 전력 공급 없이 자체적으로 전력을 생산할 수 있고, 동위원소의 반감기에 따라 매우 긴 수명을 확보할 수 있으며, 방사선 관리 또한 가능한 수준이라는 장점이 있다. 다만 기존 베타전지는 방사선 흡수체 소재의 낮은 에너지 변환 효율로 인해 상용화에 어려움을 겪어
배터리는 스마트폰과 전기차 등 현대 사회의 필수 기술이지만 화재·폭발 위험과 높은 비용이라는 한계를 안고 있다. 이를 해결할 대안으로 전고체 배터리가 주목받아 왔지만, 안전성·성능·가격을 동시에 만족시키는 데에는 어려움이 있었다. 이러한 가운데 국내 연구진이 비싼 금속을 추가하지 않고 구조 설계만으로 전고체 배터리 성능을 수 배 향상시키는 데 성공했다. KAIST는 신소재공학과 서동화 교수 연구팀이 서울대학교 정성균 교수, 연세대학교 정윤석 교수, 동국대학교 남경완 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 저비용 원료를 사용하면서도 폭발과 화재 위험이 낮고 성능이 우수한 전고체 배터리 핵심 소재 설계 방법을 개발했다고 7일 밝혔다. 일반 배터리는 액체 전해질 안에서 리튬 이온이 이동하는 반면 전고체 배터리는 액체 대신 고체 전해질을 사용한다. 이로 인해 전고체 배터리는 안전성이 높지만 고체 내부에서 리튬 이온이 빠르게 이동하도록 만들기 위해서는 그동안 값비싼 금속을 사용하거나 복잡한 제조 공정이 필요하다는 한계가 있었다. 연구팀은 전고체 전해질 내부에 리튬 이온이 원활하게 이동할 수 있는 통로를 만들기 위해 산소(O²⁻)와 황(S²⁻)과 같은 이가 음이온에 주목했다
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
고려대학교 화공생명공학과 조진한 교수 연구팀이 복잡한 나노입자 합성 과정 없이, 간단한 은 이온 공정만으로 리튬 금속 배터리의 수명과 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 초박막 코팅 기술을 개발했다. 이번 연구는 차세대 고에너지 배터리의 상용화를 앞당길 핵심 기술로 평가받고 있다. 리튬 금속은 높은 에너지 밀도와 낮은 전압 손실로 인해 차세대 고에너지 배터리의 핵심 소재로 주목받고 있다. 그러나 충·방전 과정에서 발생하는 덴드라이트(가지 모양의 리튬 결정)는 내부 단락과 폭발 위험을 유발해 수명과 효율을 크게 떨어뜨린다. 이에 따라 리튬이 균일하게 쌓이도록 돕는 보호막 기술이 배터리 상용화의 관건으로 꼽혀왔다. 조진한 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 은 이온과 트리티오시아누르산(trithiocyanuric acid, TCA)을 번갈아 적층하는 배위결합 기반 층상자기조립(coordination bonding layer-by-layer, CB-LbL) 공정을 개발했다. 이 방법을 통해 니켈로 도금된 섬유형 전극 지지체 위에 두께 40나노미터(nm) 이하의 초박막 금속-유기 골격체(MOF)를 균일하게 형성할 수 있었다. 특히 이번 공정은 용액만을 사용하는
인하대학교는 최우혁 고분자공학과 교수 연구팀이 부산대학교 김채빈 응용화학공학부 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 재활용이 가능한 차세대 친환경 고분자 전해질을 개발했다고 16일 밝혔다. 차세대 전지의 핵심 소재인 고체 고분자 전해질은 높은 이온 전도성과 기계적 안정성을 모두 갖춰야 한다. 그러나 기존 열경화성 고분자는 한 번 굳으면 다시 가공하거나 재활용할 수 없어 환경 부담과 비용 문제가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 동적 공유결합(CAN·covalent adaptable network)에 주목했다. 이 결합은 필요할 때 끊어지거나 다시 형성될 수 있어 재활용과 재가공이 가능하다. 해외에서 전자재료와 구조용 소재에는 적용 사례가 있었지만, 전해질로서 강한 접착력·기계적 탄성·이온 전도성을 동시에 확보한 경우는 드물었다. 특히 기존 연구에서 문제가 됐던 촉매 필요성과 물성·재활용성 간 충돌을 해결했다. 연구팀은 촉매가 필요 없는 동적 공유결합 기반 고분자 전해질을 설계해 사용 후 재활용과 리튬염 회수를 동시에 실현할 수 있는 소재를 선보였다. 연구는 β-아미노에스터 기반의 가역적 결합을 도입해 전지 구동 중에는 안정성을 유지하면서, 필요 시 가열을 통해
SK온이 ‘꿈의 배터리’로 불리는 전고체 배터리의 상용화를 앞당기기 위해 대전 유성구 미래기술원에 파일럿 플랜트를 준공했다고 16일 밝혔다. 새로 준공된 플랜트는 약 4628㎡(1400평) 규모로, 고객사에 공급할 시제품을 생산하고 제품의 품질·성능을 평가·검증하는 역할을 한다. SK온은 이곳에서 황화물계 전고체 배터리를 개발하며, 일부 라인에서는 리튬 메탈 배터리도 연구한다. 리튬 메탈 배터리는 흑연 음극 대신 리튬 메탈을 적용해 에너지 밀도를 높일 수 있는 차세대 기술이다. SK온은 전고체 배터리 상용화 목표를 기존 2030년에서 2029년으로 1년 앞당겼다. 초기에는 에너지 밀도 800Wh/L 수준을 목표로 하고, 장기적으로는 1000Wh/L까지 끌어올릴 계획이다. 전고체 배터리는 전해질이 고체라 에너지 밀도가 높고 열·압력에도 강해 화재 및 폭발 위험이 적은 장점이 있다. 그러나 제조 과정에서 높은 압력과 온도가 필요해 설비 구축이 어렵고, 고체 전해질 특성상 계면 저항을 줄이는 기술적 과제가 있었다. 이를 해결하기 위해 SK온은 파일럿 플랜트에 국내 최초로 ‘온간등압프레스(WIP) 프리 기술’을 적용했다. 이는 상온보다 높은 25∼100도 환경에서
KAIST와 LG에너지솔루션 공동연구팀이 리튬메탈전지의 난제였던 덴드라이트 문제를 해결하며 전기차 배터리 기술의 새로운 전환점을 마련했다. 이번 성과는 리튬이온전지가 제공하던 600km 주행거리 한계를 넘어, 12분 충전으로 800km 주행을 가능케 하는 차세대 배터리 상용화에 청신호를 켰다. KAIST 생명화학공학과 김희탁 교수와 LG에너지솔루션이 함께 운영하는 프론티어 연구소(FRL) 연구팀은 ‘응집 억제형 신규 액체 전해액’ 원천기술을 개발했다고 밝혔다. 리튬메탈전지는 흑연 음극을 리튬메탈로 대체한 차세대 전지로, 높은 에너지밀도를 자랑하지만 충전 시 발생하는 덴드라이트 문제로 안정성과 수명이 제한됐다. 덴드라이트는 나뭇가지 모양의 리튬 결정체로, 전극 내부 단락을 유발해 급속 충전이 사실상 불가능한 상태였다. 공동연구팀은 덴드라이트 발생 원인이 리튬메탈 표면에서의 불균일한 계면 응집반응임을 규명하고, 이를 억제하는 새로운 액체 전해액을 제시했다. 이 전해액은 리튬 이온과의 결합력이 낮은 음이온 구조를 활용해 계면 불균일성을 최소화하고, 급속 충전 상황에서도 덴드라이트 성장을 효과적으로 막는 특징을 보였다. 그 결과, 전지는 1회 충전 시 800km 주
[헬로티] 일본 매출액 전년 동기 대비 379% 증가, 중국 및 일본 양대 성장동력 장착 코스메틱 사업 수익성을 기반으로 수소/2차전지/바이오 등 신사업영역 확장 추진 ▲브이티지엠피는 대표 라인인 '시카라인'을 중심으로 '앳코스메', '라쿠텐', '큐텐' 등 주요 판매 채널에서 베스트 상품 및 판매 랭킹 1위를 차지하고 있다. (출처 : 브이티지엠피) 브이티지엠피가 올해 1분기 시장 예상치를 웃도는 실적을 달성하며 상승세를 예고했다. 브이티지엠피는 공시를 통해 2021년 1분기 연결기준 영업이익이 전년 동기 대비 63% 증가한 61억 원을 달성했다고 10일 밝혔다. 매출액은 29% 늘어난 443억 원을 기록했고, 당기순이익 역시 94억 원으로 214% 증가한 모습이다. 회사 측에 따르면, 코스메틱 사업부인 브이티코스메틱의 일본 매출 호조가 실적 성장의 가장 큰 원인으로 꼽힌다. 일본에서 전년 동기 대비 올해 1분기 매출이 379% 증가했고, 대표 라인인 '시카라인'을 중심으로 '앳코스메(@cosme)', '라쿠텐(Rakuten)', '큐텐(Qoo10)' 등 주요 판매 채널에서 베스트 상품 및 판매 랭킹 1위를 차지하고 있다. 중국 내 판매량도 꾸준히 상승세인
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