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[스포츠뉴스]에너지연·울산과기원, 세계 첫 전고체 전지 설계 방법론 제시
온카뱅크관리자
조회:
24
2024-08-06 12:00:00
<span class="end_photo_org"><img src="https://imgnews.pstatic.net/image/421/2024/08/06/0007713278_001_20240806120045242.jpg" alt="" /><em class="img_desc">고에너지밀도 적층형 전고체전지 파우치셀 개발 결과. (에너지기술연 제공)/뉴스1</em></span><br><br>(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 세계 처음으로 전고체 전지 설계 방법론을 제시했다. 이로써 기준점 없이 연구돼 온 전지 설계 패러다임의 변화가 기대된다.<br><br>한국에너지기술연구원(KIER) 울산차세대전지연구개발센터 김진수 박사, 울산과학기술원(UNIST) 정성균 교수 연구팀은 고에너지밀도 전고체 전지를 구현하기 위한 설계 방법론과 범용 설계 툴킷을 개발하고 성능 검증을 완료했다고 6일 밝혔다.<br><br>전고체 전지의 전극과 셀을 설계하기 위한 과학적인 가이드라인이 없다 보니 주로 연구자의 경험에 의존해 소재를 조합하고 설계 인자를 제어하는 비효율적인 연구 개발이 이뤄지고 있다.<br><br>이에 연구팀은 전극의 설계 조건을 균형 임계값, 투과 임계값, 부하 임계값으로 정의하고 이를 통해 세계 최초로 전고체 전지를 설계하는 범용적 방법론을 제시했다. <br><br>이 방법론을 기반으로 제작된 파우치형 셀은 상용 리튬전지를 뛰어넘는 에너지밀도를 나타내 공인 시험기관의 인증을 획득했다.<br><br>또 이 방법론을 적용해 0.5Ah(암페어시)의 용량에서 310Wh/kg(킬로그램당 와트시)의 높은 에너지밀도를 갖는 파우치형 전고체전지 적층셀을 제작하는 데 성공했다.<br><br>제작된 셀은 한국건설생활환경시험연구원의 공식 시험 인증까지 획득해 성과의 우수성을 증명했다.<br><br>특히 설계 방법론을 누구나 쉽게 사용할 수 있도록 전고체전지 설계 툴킷 ‘SolidXCell’을 개발했다.<br><br>‘SolidXcell’은 다중 스케일과 다중 인자 기반의 복잡한 전고체전지 설계를 직관적이고 체계적으로 설계할 수 있는 디자인 플랫폼으로, 일반 연구자들이 전고체전지 설계에 활용할 수 있도록 논문의 보충자료로 무상 배포하고 있다.<br><br><span class="end_photo_org"><img src="https://imgnews.pstatic.net/image/421/2024/08/06/0007713278_002_20240806120045292.jpg" alt="" /><em class="img_desc">UNIST 정성균 교수(공동교신저자)와 이주호 학생연구원(공동1 저자), KIER 김진수 박사(공동교신저자)가 기념촬영을 하고 있다.(에너지연 제공)/뉴스1</em></span><br><br>김진수 박사와 유니스트 정성균 교수는 “전고체전지 범용 설계 방법론을 최초로 제시한 점, 실증셀 성능 검증을 거친 설계 툴킷을 개발해 공유하는 것은 전고체 전지 설계 분야에 큰 도움이 될 것“이라며 ”많은 연구자가 전고체전지의 효율적인 설계를 통해 유의미한 성능 향상을 촉진하며 현재의 기술 장벽을 뛰어넘을 수 있길 기대한다“고 말했다.<br><br>공동 연구팀은 한국산업기술진흥원과 울산광역시의 지원을 통해 국내 최초의 차세대 배터리 실증화를 지원하는 ‘차세대 이차전지 상용화 지원센터’를 구축하고 있다. 이를 통해 향후 관련 기업에 전고체전지, 리튬금속전지, 리튬황전지의 프로토타입을 제조하고 평가, 분석할 수 있는 인프라를 제공할 예정이다.<br><br>이번 연구 성과는 지난달 저명한 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 게재됐다.
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