이번 연구는 LG화학 차세대소재연구소와 한양대 송태섭 교수 연구팀이 공동으로 수행한 것으로 전고체 배터리 상용화 가능성을 한층 높인 성과로 평가된다.
전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용해 안전성과 에너지 효율이 높은 것이 장점이지만, 입자 크기가 균일하지 않으면 전지 내부에 틈이 생겨 성능이 저하되는 문제가 있었다.
이번에 양측 연구팀은 이러한 한계를 해결하기 위해 전해질 생산 공정에 ‘스프레이 재결정화’ 기술을 적용했다. 전해질 용액을 미세한 방울 형태로 분사해 용매를 증발시키는 방식으로, 균일한 구형 입자를 안정적으로 생산할 수 있다.
균일한 전해질 입자는 양극 활물질과 보다 촘촘히 밀착돼 리튬 이온 이동 속도를 높인다. 그 결과 기존 전해질을 적용한 전지 대비 기본 용량은 약 15%, 고속 방전 용량은 약 50% 향상된 것으로 나타났다. 고속 방전 성능은 고출력 장치에 필수적인 핵심 지표다.
LG화학은 이번 기술을 기반으로 고체 전해질 개발 속도를 높이고 전고체 배터리 상용화 작업에 박차를 가할 계획이다.
신학철 LG화학 부회장은 “이번 연구는 전고체 배터리 상용화의 핵심 과제를 해결한 의미 있는 성과”라며 “차세대 배터리 기술 경쟁력을 강화해 글로벌 시장을 선도하겠다”고 말했다.
[소비자가만드는신문=선다혜 기자]
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