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1회 충전으로 900Km? LG엔솔, 리튬메탈전지 개발

[더테크 뉴스] LG에너지솔루션(이하 LG엔솔)과 김희탁 카이스트 생명화학공학과 교수 연구팀이 차세대 배터리로 주목받고 있는 리튬메탈전지의 성능을 대폭 개선한 기술개발에 성공했다. LG엔솔과 카이스트 공동 연구팀은 리튬이온전지보다 50% 높은 수준인 900km 주행, 400회 이상 재충전이 가능한 리튬메탈전지 관련 원천기술 개발에 성공했다고 7일 밝혔다. 이는 리튬메탈전지의 대표적인 난제 해결로 액체 전해액 기반의 리튬메탈전지 구현의 가능성을 가시화했다. 리튬메탈전지는 기존 흑연계 음극재를 리튬메탈로 대체하면서 기존 리튬이온전지보다 음극재의 무게와 부피를 크게 줄일 수 있다. 이를 통해 에너지 밀도와 주행거리를 대폭 향상시킬 수 있어 대표적인 차세대 배터리 중 하나로 꼽힌다. 정근창 LG엔솔 미래기술센터장(부사장)은 “카이스트와 함께 리튬메탈전지의 대표적인 난제를 해결해 상용화에 한걸음 더 다가설 수 있었다”며 “앞으로도 공동연구센터와 적극적인 협력을 통해 차별화된 기술력을 바탕으로 차세대 배터리의 상용화에 앞장서 나가겠다”고 말했다. 기존 리튬메탈전지의 경우, 음극 표면에 발생하는 덴드라이트와 액체 전해액에 의한 지속적인 부식이 배터리의 수명과 안정성을 위

조재호 기자

2023-12-07 11:00

값싼 성냥개비 성분으로 고효율 음극재 만든다

[더테크=조명의 기자] 성냥개비 성분을 이용한 저렴한 흑연 음극재가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 흑연 음극재의 성능 향상으로 전기차, 항공, 고속 충전 전지 등 다양한 분야에 쓰일 것으로 기대를 모은다. 울산과학기술연구원(UNIST)은 에너지화학공학과 이현욱 교수팀이 기화-응결 방법을 이용해 적린과 카본이 코팅된 다공성 흑연 음극재인 흑연-인 복합체를 개발했다고 5일 밝혔다. 개발된 복합체는 적린과 카본 코팅층의 이점을 이용해 흑연 표면에 생성되는 전자와 리튬 이온의 전도도를 높인다. 향상된 전도도는 고속 충전 시 전극 표면에만 집중되던 리튬 이온을 확산시켜 충전을 균일하게 만든다. 배터리에 문제를 일으키는 수지상 형성을 억제해 배터리 안정성고 향상시켰다. 음극재 개발은 배터리 안정성에 있어 매우 중요하다. 흑연과 같은 음극은 충전할 때 생기는 리튬 농도 집중 현상으로 리튬의 이동이 제한된다. 이와 같은 충전의 불균일성은 상단부에 수지상 형성을 일으켜 배터리의 성능을 저하시킨다. 이에 연구팀은 전극의 충전 과정에서 리튬 이온의 농도를 균일하도록 유도하는데 초점을 맞춰 연구를 진행했다. 연구팀은 적린(붉은 색 인)의 낮은 끓는점(280℃)을 활용해, 인 성분