【와티비커뮤니티-WATVcommunity】 보증업체놀이터추천홍보 : 프로그램제작판매제작의뢰 : 스포츠분석 : 무료스포츠중계tv : 섹시bj움짤 : 스포츠뉴스 : 안구정화 놀이터홍보 놀이터후기공유 피해사례공유

로그인

채팅

글쓰기

[IT뉴스]한국화학연구원, 리튬금속전지 수명 3배 늘려…대면적 연구 조만간 착수

온카뱅크관리자

2024-06-05 15:33:41

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 기계적 반죽법 사용 손쉽게 복합 소재 만들어 적용 
 <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
 <section dmcf-sid="FzICiNSguD">
 (지디넷코리아=박희범 기자)기존 리튬금속전지 수명을 3배이상 늘릴 수 있는 획기적인 소재가 개발됐다.
 한국화학연구원은 화학소재연구본부 김도엽 박사 연구팀(논문 제1저자 : 정상윤 박사과정)이 손쉬운 방법으로 리튬복합소재를 개발했다고 5일 밝혔다.
 리튬금속전지를 충전할 때 리튬이온은 양극에서 음극인 리튬금속 표면으로 이동한다. 이 때 리튬이온이 리튬금속에 나뭇가지처럼 마구잡이로 쌓이는 데(덴드라이트), 연구팀이 이 문제를 해결한 것. 
 <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="UgzqTXKG0A" dmcf-ptype="figure">
 <img alt="한국화학연구원 이차전지 연구팀(오른쪽부터 김도엽 책임연구원, 정상윤 박사과정)(사진=화학연)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/05/ZDNetKorea/20240605153344655xiva.jpg" data-org-width="638" dmcf-mid="113tml0C7r" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/05/ZDNetKorea/20240605153344655xiva.jpg" width="658">
 <figcaption class="txt_caption default_figure">
 한국화학연구원 이차전지 연구팀(오른쪽부터 김도엽 책임연구원, 정상윤 박사과정)(사진=화학연)
 </figcaption>
 </figure>
 리튬 덴드라이트 현상은 전해액 분해를 가속화해 전지 성능을 떨어뜨리고, 심한 경우 분리막을 뚫고 나와 양극과 접촉하는 쇼트가 발생, 전지폭발을 일으키기도 한다.
 이에 따라 리튬금속을 음극재로 사용하는 리튬황전지나 리튬공지전지 등 고성능 차세대 이차전지를 개발하기 위해서는 이같은 리튬 덴드라이트 성장 억제 기술이 필수다.
 연구팀은 이 문제 해결을 위해 기계적 반죽법을 도입했다.
 전고체 전지의 고체전해질로 많이 쓰는 Al-LLZO(알루미늄을 도핑한 리튬란타튬지르코네이트고체전해질 복합소재)을 기계적으로 반죽해 복합소재 입자가 고루 섞이도록 한 것.
 리튬 호일에 LLZO 입자를 올린 뒤 반을 접어 롤프레스로 눌러 펴준 다음, 이를 다시 반을 접어 롤프레스로 눌러주는 과정을 30회 반복했다.
 이렇게 개발한 복합 소재를 리튬 금속전지의 음극으로 사용했을 때 대면적 대조군인 리튬 호일(일반 리튬 음극) 대비 전지 수명이 3배 이상 증가했다.
 <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="K2TyNDGk3n" dmcf-ptype="figure">
 <img alt="리튬이온 이동 경로(양극→음극) 및 리튬 성장 모식도." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/05/ZDNetKorea/20240605153345932atnq.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="tIonBfg2uw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/05/ZDNetKorea/20240605153345932atnq.jpg" width="658">
 <figcaption class="txt_caption default_figure">
 리튬이온 이동 경로(양극→음극) 및 리튬 성장 모식도.
 </figcaption>
 </figure>
 연구팀은 "리튬금속을 적용하면 70회 충·방전 이후 용량 감소율이 커지는 반면, 이번에 개발한 복합소재를 적용하면 250회 충·방전 후에도 급격한 용량 감소 없이 안정적으로 구동했다"며 "충·방전 속도가 일정 조건에서 20% 이상 증가한 것도 확인했다"고 설명했다.
 연구팀은 셀 적용 가능성을 확인하기 위한 실험도 진행했다. 가로 3㎝, 세로 4.2㎝ 크기의 파우치 셀을 조립해 충·방전시켰을 때 50㎃h 용량이 유지됐다.
 김도엽 책임연구원은 "대면적 셀 적용 가능성을 확인한 셈"이라며 ""최근 선정된 ‘글로벌 TOP 전략연구단’ 사업과 연계해 리튬 복합소재의 고성능 및 대면적화를 위한 공정 기술 개발을 추진할 계획"이라고 말했다.
 연구결과는 소재분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials, IF : 19)(1월호) 내부 표지 논문으로 게재됐다.
 박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)
 </section> 
 </div> 
 Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.

‘싱송라’ 범진, 오늘(5일) 신곡 ‘같은 하늘 다른 시간’ 발매...이별 감성 듬뿍 ‘1조 3800억’ 셈법 분주한 SK...최태원 이혼 자금 조달처 1순위 기업은?

댓글 총 0개

업체홍보/구인 더보기

놀이터홍보 더보기

지식/노하우 더보기

판매의뢰 더보기

포토 더보기