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[IT뉴스]UNIST "무용매 건식 전극 공정으로 리튬이온배터리 성능 향상"
온카뱅크관리자
조회:
37
2024-06-25 13:57:53
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">반제품 특성 평가해 최적 공정 조건 찾아…"상용화 가능성 높여"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="WcsTFBme7z"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="YkOy3bsdu7" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="건식 전극 제조 공정 [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/25/yonhap/20240625135753877dlof.jpg" data-org-width="698" dmcf-mid="y1SX7flo7q" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/25/yonhap/20240625135753877dlof.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 건식 전극 제조 공정 [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="GxnchHiB3u" dmcf-ptype="general">(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도를 높이면서도 유해 용매를 사용하지 않는 친환경 건식 전극 공정을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 제시했다.</p> <p dmcf-pid="HMLklXnbzU" dmcf-ptype="general">25일 UNIST에 따르면 에너지화학공학과 정경민 교수팀은 리튬 이온 배터리의 건식 전극 단위 공정과 반제품 평가 방법을 새롭게 개발했다.</p> <p dmcf-pid="X2QnDlP37p" dmcf-ptype="general">리튬 이온 배터리 전극은 전통적으로 습식 공정으로 제작한다.</p> <p dmcf-pid="ZVxLwSQ0U0" dmcf-ptype="general">그러나 두꺼운 전극을 사용해 바인더와 도전재의 불균일한 분포로 성능 저하 문제가 발생한다.</p> <p dmcf-pid="5fMorvxpp3" dmcf-ptype="general">이에 반해 건식 전극 공정은 유기 용매를 사용하지 않아 균일한 전극을 만들 수 있는 게 장점이다.</p> <p dmcf-pid="15U9RaphpF" dmcf-ptype="general">다만 상용화가 어려워 실험실 수준의 연구에 머물러 있었다.</p> <p dmcf-pid="t1u2eNUlFt" dmcf-ptype="general">이에 연구팀은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 바인더 기반의 무용매 건식 공정을 도입해 제품화 가능성을 높였다.</p> <p dmcf-pid="Ft7VdjuSU1" dmcf-ptype="general">공정은 과립 형성, 필름 형성, 압연 및 라미네이션 단계로 나뉘는데, 연구팀은 각 단계에서 제작되는 반제품의 물리적·전기적·전기화학적 특성을 평가해 최적의 공정 조건을 찾았다.</p> <p dmcf-pid="3gECXUkPp5" dmcf-ptype="general">연구팀은 특히 PTFE의 압출비가 높은 바인더를 사용하면 낮은 에너지로도 강도가 높은 전극 필름을 만들 수 있고, 전극의 미세 구조가 개선돼 출력 특성이 향상한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.</p> <p dmcf-pid="0aDhZuEQpZ" dmcf-ptype="general">리튬 이온 배터리에서 바인더는 활물질과 전자를 이어주는 중요한 역할을 한다.</p> <p dmcf-pid="pNwl57DxzX" dmcf-ptype="general">상용화된 습식 전극 공정에서는 바인더의 종류와 함량에 따라 공정과 전극 성능이 크게 달라지는데, 건식 전극에서도 PTFE 바인더의 종류와 함량에 따라 각 공정과 최종 전극의 출력 특성이 어떻게 바뀌는지 파악한 것이다.</p> <p dmcf-pid="UTZUfeXDFH" dmcf-ptype="general">정경민 교수는 "수작업으로 일일이 전극을 만드는 과정은 대량 생산이 어렵고, 일관된 품질을 유지하기 힘들다는 문제점이 있었다"며 "실험실 규모를 넘어 단위 공정으로 세분화한 이번 연구로 상용화에 기여할 것"이라고 말했다.</p> <p dmcf-pid="uy5u4dZwFG" dmcf-ptype="general">연구 결과는 화학공학 국제 학술지인 '케미컬 엔지니어링 저널'(Chemical Engineering Journal)에 게재됐다.</p> <p dmcf-pid="7W178J5rpY" dmcf-ptype="general">연구는 국가과학기술연구회가 지원하는 창의형 융합연구사업인 '탄소중립형 고에너지밀도 배터리를 위한 소재/공정 혁신 융합 설루션 개발' 과제를 통해 이뤄졌다.</p> <p dmcf-pid="zSSX7flo0W" dmcf-ptype="general">yongtae@yna.co.kr</p> <p dmcf-pid="BTT5q8va3T" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 연합뉴스. 무단전재 -재배포, AI 학습 및 활용 금지</p>
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