고려대, 건식 전고체 배터리 성능 향상 메커니즘 증명

[사진=고려대]

[이뉴스투데이 고선호 기자] 고려대학교는 전고체 배터리에서의 건식 전극 성능 향상 메커니즘을 규명해 안전하고 효율적인 차세대 배터리의 개발 기반을 마련했다고 11일 밝혔다.

고려대 기계공학과 유동주 교수와 한국전자기술연구원(KETI) 차세대전지연구센터 김경수 수석 공동연구팀은 배터리 건식 공정 과정에서 발생하는 전단력이 전극 안의 고체전해질 변형을 일으켜 양극재와의 접촉 면적이 향상될 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 또한 전고체 배터리의 주요 성능 인자인 ‘커버리지’를 도출함으로써 공정 기술 개발을 통해 고속 충전 및 전지 수명 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 증명했다.

본 연구 결과는 국제적 권위 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 지난 4일로 게재됐다.

이번 연구는 다양한 유형의 전극(분말형, 습식형, 건식형)을 비교하여 건식 공정이 가장 우수한 커버리지와 효율을 보인다는 사실을 확인했다. 또한 연구 과정에서 물리 기반 전기화학 모델링 기술을 활용해 높은 커버리지가 내부 저항을 줄여 배터리 성능을 향상시키는 것을 증명했다.

해당 연구는 배터리 내 커버리지 향상에 초점을 맞추어 더 나은 전고체 배터리를 개발 ‧ 연구 할 수 있는 기반을 마련했으며, 전기 자동차 및 기타 응용 분야에 상당한 도움이 될 것으로 예상된다.