KAIST와 LG에너지솔루션 공동연구팀이 리튬메탈전지의 난제였던 덴드라이트 문제를 해결하며 전기차 배터리 기술의 새로운 전환점을 마련했다. 이번 성과는 리튬이온전지가 제공하던 600km 주행거리 한계를 넘어, 12분 충전으로 800km 주행을 가능케 하는 차세대 배터리 상용화에 청신호를 켰다. KAIST 생명화학공학과 김희탁 교수와 LG에너지솔루션이 함께 운영하는 프론티어 연구소(FRL) 연구팀은 ‘응집 억제형 신규 액체 전해액’ 원천기술을 개발했다고 밝혔다. 리튬메탈전지는 흑연 음극을 리튬메탈로 대체한 차세대 전지로, 높은 에너지밀도를 자랑하지만 충전 시 발생하는 덴드라이트 문제로 안정성과 수명이 제한됐다. 덴드라이트는 나뭇가지 모양의 리튬 결정체로, 전극 내부 단락을 유발해 급속 충전이 사실상 불가능한 상태였다. 공동연구팀은 덴드라이트 발생 원인이 리튬메탈 표면에서의 불균일한 계면 응집반응임을 규명하고, 이를 억제하는 새로운 액체 전해액을 제시했다. 이 전해액은 리튬 이온과의 결합력이 낮은 음이온 구조를 활용해 계면 불균일성을 최소화하고, 급속 충전 상황에서도 덴드라이트 성장을 효과적으로 막는 특징을 보였다. 그 결과, 전지는 1회 충전 시 800km 주
헬로티 이동재 기자 | DGIST 연구팀, "웨어러블 디바이스 전원용 배터리 구현에 사용 기대" 국내 연구진이 세계 최고 수준의 성능을 보인 복합고체전해질을 개발했다고 20일 밝혔다. DGIST 에너지융합연구부 김재현 책임연구원 연구팀이 개발한 복합고체전해질은 향후 폭발이나 화재의 염려가 없는 웨어러블 디바이스 전원용 배터리 구현에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 전해질은 물 등에 녹아서 이온화하여 전기를 전달하는 물질로서 배터리의 4대 핵심소재 중 하나다. 현재 널리 쓰이고 있는 액체 전해질은 분리막에 의해 음극과 양극이 나뉘는 구조다. 이 때문에 변형이나 외부 충격으로 분리막이 훼손되면 액체 전해질이 흐르고, 양극 물질이 만나 기화되면서 과열 또는 폭발사고로 이어지는 위험성이 존재한다. 이러한 액체전해질을 고체전해질로 대체하게 되면 화재 및 폭발의 위험성을 방지할 수 있게 된다. 또한 분리막도 필요 없어지고 전체적인 배터리의 부피도 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 고체전해질은 액체에 비해 전도도가 훨씬 떨어져 이를 보완하기 위한 연구가 필요한 실정이었다. 김재현 책임연구원 연구팀은 폴리머에 SiO2와 Al2O3로 주 골격을 형성하는 다공성 YNa 제
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