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[IT뉴스]화재 걱정 없는 전고체 배터리 '열 안정성' 더 높였다

온카뱅크관리자

2024-04-02 10:50:12

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="ZJ1tJrc6XE" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="(윗줄 왼쪽부터) 박찬현 UNIST 에너지화학공학과 연구원, 정성균 교수, 조효이 연구원, (아랫줄 왼쪽부터) 이상표 연구원(1저자), 김영경 연구원(1저자), 김지혜 연구원. UNIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202404/02/dongascience/20240402105019288ouif.png" data-org-width="680" dmcf-mid="HflSVLe7Yw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202404/02/dongascience/20240402105019288ouif.png" width="658"></p>
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            (윗줄 왼쪽부터) 박찬현 UNIST 에너지화학공학과 연구원, 정성균 교수, 조효이 연구원, (아랫줄 왼쪽부터) 이상표 연구원(1저자), 김영경 연구원(1저자), 김지혜 연구원. UNIST 제공.
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          <p dmcf-pid="5O48O5Yc5k" dmcf-ptype="general">화재나 폭발 위험이 없어 차세대 이차전지로 꼽히는 전고체 배터리의 '열 안성'을 높여 더욱 안정적으로 사용할 수 있는 방법이 제시됐다. 안전한 배터리 시스템을 개발하는 데 중요한 기준이 될 것으로 기대된다. </p>
          <p dmcf-pid="1I86I1GkZc" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST)은 정성균 에너지화학공학과 교수팀이 충전된 양극과 할라이드계 고체 전해질 사이의 열 안정성에 대한 연구를 진행해 전고체 전지의 안정성 원리를 규명했다고 2일 밝혔다. </p>
          <p dmcf-pid="tC6PCtHEHA" dmcf-ptype="general">리튬이온전지는 화재와 폭발 위험성이 큰 유기 액체 전해질을 사용한다. 위험성을 줄이기 위한 대체품으로 비연소성의 무기 고체 전해질을 사용하는 전고체 배터리(ASSB)가 주목 받고 있다. </p>
          <p dmcf-pid="FmpUgCrR5j" dmcf-ptype="general">무기 고체 전해질 중 한 종류인 황화물 고체 전해질은 차세대 전고체 배터리 유망 소재다. 하지만 황화물 고체 전해질과 전극 사이에 생기는 폭발성 분해 생성물로 열에 대한 안정성 문제가 대두된다. </p>
          <p dmcf-pid="3sUuahmeXN" dmcf-ptype="general">연구팀은 문제를 해결하기 위해 황화물 고체 전해질보다 산화 안정성이 뛰어난 할라이드계 고체 전해질을 활용했다. 할라이드 고체 전해질 중 가장 대표적으로 사용되는 LIC(Li3InCl6)와 충전된 NCM622 양극을 혼합한 복합체를 만들어 열 안정성에 대한 평가를 진행했다.</p>
          <p dmcf-pid="0w30LODxGa" dmcf-ptype="general">그 결과 LIC와 양극이 혼합된 복합체는 분해가 시작되는 온도를 높여 낮은 온도에서 쉽게 분해되고 터질 수 있는 위험을 줄였다. 폭발하는 주요 원인인 산소 방출도 크게 억제했다.</p>
          <p dmcf-pid="pr0poIwMGg" dmcf-ptype="general">양극에서 발생한 산소가 가스로 변하지 않고 LIC와 흡열반응을 통해 없어지는 현상 또한 발견됐다. Li3YCl6, Li2ZrCl6 등의 다른 종류의 할라이드 고체 전해질을 사용하거나 LCO와 같은 다른 양극재를 사용할 때도 같은 결과를 확인할 수 있었다.</p>
          <p dmcf-pid="UmpUgCrRto" dmcf-ptype="general">제1저자인 이상표 연구원은 “이번 발견은 고체 배터리의 열 안정성을 개선하기 위한 새로운 접근 방법을 제시한다”며 “앞으로 안전한 배터리 시스템 설계에 중요한 기준을 제공할 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스’에 지난달 4일 온라인 게재됐다.</p>
          <p dmcf-pid="uZPQhFXDtL" dmcf-ptype="general">[문세영 기자 moon09@donga.com]</p>
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