전자기술연구원, 전고체전지 수명·안전성 향상 기술 개발 - 테크월드 뉴스

[테크월드뉴스=이재민 기자] 한국전자기술연구원(KETI) 차세대전지연구센터에서 차세대 전지로 주목받는 전고체전지 핵심 소재인 황화물계 고체전해질의 황화수소 가스 발생량을 저감하는 소재 기술을 개발했다.

이 소재 기술은 고체전해질에 제올라이트 나노입자를 소량 첨가·합성함으로써 황화수소 발생을 감소시키는 것이 핵심으로, 대기 내 수분과 황화수소 가스를 동시에 흡착하는 제올라이트의 특성을 활용했다.

▲ 제올라이트 첨가 후 양극재 주위에 흡착된 수분 및 황화수소 (SE: 고체 전해질, H2O: 물, H2S: 황화수소)

황화물계 고체전해질은 수분에 대한 반응성이 높아 유해가스인 황화수소가 발생한다는 단점이 있으며, 이것이 전지 성능 저하 및 전지 제조 공정에서 취급을 어렵게 하는 걸림돌로 작용해왔다.

KETI에서 개발한 기술을 적용하면 대기(상대습도 50%) 노출 시에도 황화수소 발생량이 1/3 수준으로 감소하며 전해질 소재의 열화를 방지해 전지 수명을 안정적으로 확보할 수 있다. 또한 전지 자체가 파괴되더라도 황화수소의 발생을 줄이기 때문에 전지 안전성 확보에 효과적이다.

기술 개발을 주도한 조우석(책임연구원) 박사팀은 “첨가제의 개념으로 기존 소재를 활용했기 때문에 신규 소재를 개발하는 것 대비 단기간에 효율적인 기술 확보가 가능했다”며 “차세대 전지 핵심 기술들을 발판으로 향후 고체전해질 신규 소재 개발에도 박차를 가하겠다”고 밝혔다.

한편 이번 연구 개발 성과는 우수성을 인정받아 재료화학 분야 국제 학술지인 ‘재료화학 A 저널(Journal of Materials Chemistry A)’ 최신호(7월 22일)에 게재됐다.

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