(대전=뉴스1) 김종서 기자 = 한국화학연구원(KRICT)은 석정돈 박사 연구팀이 리튬금속에 하이브리드 보호막을 전사 인쇄해 덴드라이트 성장을 억제하는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.
차세대 이차전지인 에볼루션 바카라 사이트금속전지는 이론상 에볼루션 바카라 사이트이온전지보다 약 10배 많은 전기를 저장할 수 있어 전고체전지 및 에볼루션 바카라 사이트-황 전지 등 고에너지밀도 이차전지 핵심 소재로 주목받고 있다.
다만 충·방전 중 표면에 에볼루션 바카라 사이트결정체가 나뭇가지처럼 자라는 덴드라이트 현상으로 단락·화재 위험이 크고 수명도 짧은 문제가 있다.
연구팀은 '알루미나-금 이중 보호막', '세라믹(Al-LLZO)-고분자 복합 하이브리드 보호막'을 각각 개발해 이를 에볼루션 바카라 사이트 금속 표면에 얇게 부착하는 전사 인쇄 공정을 세계 최초로 구현했다.
전사 인쇄 공정은 별도의 기판 위에서 보호막 박막을 만들고 에볼루션 바카라 사이트 금속에 롤 압착 방식으로 붙이는 기술이다.
특히 5마이크로미터(㎛) 두께 초박막 에볼루션 바카라 사이트을 245×50㎜의 대면적에 균일하게 입힐 수 있는 공정을 입증해 에볼루션 바카라 사이트 기술 진보뿐만 아니라 상용화에 적합한 제조 확장성도 확보했다.
해당 에볼루션 바카라 사이트을 파우치셀에 부착해 성능 평가한 결과 100회 충·방전 후에도 81.5%의 용량 유지율, 55.34밀리볼트(mV)의 낮은 과전압, 99.1%의 쿨롱 효율(충전 용량 대비 방전 용량 비율)을 달성하며 2배 이상 늘어난 수명 특성을 보였다.
배터리를 9분 이내 완전 방전시키는 고출력 조건에서도 74.1%의 용량을 유지했다.
연구팀은 이 기술이 고에너지밀도 에볼루션 바카라 사이트금속전지 상용화 핵심 요소로서 향후 전기차(EV)·에너지저장장치(ESS) 등 고에너지 저장장치에 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이영국 화학연 원장은 "이번 연구는 고에너지밀도 에볼루션 바카라 사이트금속전지 구현을 위한 가장 실용적인 해법 중 하나로, 글로벌 이차전지 경쟁력 확보에 기여할 것"이라고 말했다.
연구 성과는 재료·에너지 분야 국제학술지 '에너지 스토리지 머티리얼스(Energy Storage Materials)에 게재됐다.
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