고려대·한국과학기술연구원, 차세대 무음극 전고체 전지 음극 집전체 소재 개발

매일일보 = 안광석 기자  |  고려대학교(총장 김동원)는 유승호 공과대학 화공생명공학과 교수 연구팀과 최지원 한국과학기술연구원 박사 연구팀이 안정성을 강화한 차세대 무음극 전고체 전지 음극 집전체 소재를 개발했다고 15일 발표했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘Energy Storage Materials’ 8일자에 온라인 게재됐다.

전고체 전지는 기존 액체 전해질을 사용하는 리튬이온 전지와는 다르게 고체 전해질을 사용해 유기 액체 전해질을 사용했을 때 발화 문제를 해결해 안정성을 높이는 차세대 전지다. 발화성을 낮추고 에너지 밀도를 높인 무음극 전고체 전지는 최근 학계에서 주목하고 있는 차세대 전지 중 하나이다.

그러나 무음극 전고체 전지는 음극 집전체와 고체 전해질 사이의 계면 안정성이 떨어져 장기 구동이 어렵다는 단점이 존재한다.

연구팀은 리튬 친화성이 높은 은에 소량의 인듐(In)을 첨가해 시너지 효과를 일으킨 연구 결과를 발표했다. 기존 은만을 코팅했을 때보다 인듐의 소량 첨가는 3배 이상의 성능 향상을 야기했다.

유 교수는 “이번 연구를 통해 무음극 전고체 전지의 낮은 수명을 개선할 수 있는 전략으로 리튬 친화성 금속을 코팅하는 것이 효과적인 방법임을 보여줬다”며 “무음극 전고체 전지의 계면 및 성능 향상의 밑거름이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구 성과는 과학기술정보통신부 한국연구재단이 추진하는 우수신진연구자 지원사업의 지원을 받아 수행됐다.