폭발하지 않는 차세대 배터리 개발 서울~부산 왕복

 

 신개념 배터리 개발

1회 충전으로 630km를 달릴 수 있는 신개념 배터리가 개발됬습니다. 포스텍 화학과 박수진 교수팀은 울산과학기술원 에너지화학공학과 서동화 교수 연구팀과 공동연구로 한 회 충전으로 장시간 사용할 수 있는 무음극 배터리를 개발했습니다. 부피당 에너지 밀도는 977와트시/리터로 상용화된 배터리보다 약 40% 높습니다. 한번 충전하면 서울~부산을 달려도 남는 양입니다.

 

 

 기판 사용을 더하여 배터리 장점을 극대화

일반적으로 사용하는 배터리는 충전,방전을 거듭할 때 리튬이온이 움직이며 음극재구조를 바꿉니다. 시간이 갈 수록 배터리 용량이 줄어드는 이유가 여기 있습니다. 음극재 없이 음극 집전체만으로도 충전과 방전이 가능하면 배터리 용량을 정하는 에너지밀도를 향상시킬 것으로 예상되었습니다. 치명적 단점은 실제로는 음극부피가 팽창하여 배터리수명을 떨어뜨린다는 겁니다. 

 

 

연구팀은 이온전도성기판을 더하여 무음극배터리를 사용되는 카보네이트용매 기반 액체전해질에서 구현하는데 성공하게 되었습니다. 기판은 음극보호층을 형성하고 음극의 부피팽창을 줄이도록 돕습니다. 

 

연구결과, 배터리는 카보네이트 용매계열 전해질 환경에서 고용량/고전류밀도로 장시간 높은 용량을 유지하게 되었습니다. 기판이 리튬을 안정적으로 유지할 수 있는 사실을 증명했습니다. 

 

 

 폭발하지 않는 배터리 개발로 기대

황화물계 고체전해질을 이용해 전고체 반쪽전지를 구현하여 폭발하지 않는 배터리의 상용화를 앞당길 수 있습니다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔늘 머터리얼즈’에 최신호에 실렸습니다. 

 

앞으로 차세대 자동차 배터리 개발에 좋은 영향을 끼칠 것으로 기대됩니다!