전고체 전지 충전·수명 동시 향상

한국전자기술연구원(KETI)이 전고체 전지의 충전·방전 속도와 수명 개선을 위한 핵심 기술을 개발했다.

16일 KETI 차세대전지연구센터와 김영준 성균관대 나노과학기술원 교수 연구팀은 고체 전해질과 탄소나노섬유(CNF)를 함께 합성하는 방식으로 전고체 전치 충·방전 속도와 수명 개선 효과를 확인했다고 밝혔다.

전고체 전지의 전극은 일반적으로 활물질, 고체 전해질, 도전재를 혼합해 구성된다.

고체 전해질 함량이 증가하면 이온 전도성은 높아지나 전자 이동이 저해되고, 도전재인 카본 블랙의 함량이 증가하면 전자 전도성은 향상되나 이온 이동이 제한된다.

그러나 연구팀이 개발한 방식을 통해 전고체 전지의 이온과 전자의 전도성을 동시에 향상시킬 수 있었다.

또 황화물계 고체 전해질은 충·방전 반복 시 성능이 저하되는 문제가 있었으나, 이번 기술로 100회 충·방전 후에도 용량 유지율이 기존 대비 약 35% 향상되는 것으로 확인됐다.

이 연구는 국제 학술지인 '재료화학 A 저널' 최신 호에 게재됐다.

[이윤식 기자]