테크노트 KAIST “저비용 설계로 전고체 배터리 성능 2~4배 향상”

배터리는 스마트폰과 전기차 등 현대 사회의 필수 기술이지만 화재·폭발 위험과 높은 비용이라는 한계를 안고 있다. 이를 해결할 대안으로 전고체 배터리가 주목받아 왔지만, 안전성·성능·가격을 동시에 만족시키는 데에는 어려움이 있었다. 이러한 가운데 국내 연구진이 비싼 금속을 추가하지 않고 구조 설계만으로 전고체 배터리 성능을 수 배 향상시키는 데 성공했다. KAIST는 신소재공학과 서동화 교수 연구팀이 서울대학교 정성균 교수, 연세대학교 정윤석 교수, 동국대학교 남경완 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 저비용 원료를 사용하면서도 폭발과 화재 위험이 낮고 성능이 우수한 전고체 배터리 핵심 소재 설계 방법을 개발했다고 7일 밝혔다. 일반 배터리는 액체 전해질 안에서 리튬 이온이 이동하는 반면 전고체 배터리는 액체 대신 고체 전해질을 사용한다. 이로 인해 전고체 배터리는 안전성이 높지만 고체 내부에서 리튬 이온이 빠르게 이동하도록 만들기 위해서는 그동안 값비싼 금속을 사용하거나 복잡한 제조 공정이 필요하다는 한계가 있었다. 연구팀은 전고체 전해질 내부에 리튬 이온이 원활하게 이동할 수 있는 통로를 만들기 위해 산소(O²⁻)와 황(S²⁻)과 같은 이가 음이온에 주목했다

• 이창현 기자
• 2026-01-07 10:27