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UNIST, 유무기 하이브리드 고체 전해질’ 제조법개발

[부산=아시아뉴스통신] 박기동기자 송고시간 2015-10-28 10:43

 UNIST 에너지 화학공학부의 정윤석이상영 교수와 ETRI(한국전자통신연구원) 이영기 박사 공동 연구팀이유무기 하이브리드 고체 전해질제조법을 개발했다

 이 전해질로 만든전고상 리튬이온전지(all-solid-state lithium batteries)’ 에너지 밀도 성능이 획기적으로 향상됐다

 정윤석 교수는양극과 음극, 전해질이 모두 고체인 전고상 리튬이온전지는 궁극의 안정성을 갖기 때문에차세대 전지 각광받고 있다일본 자동차 회사인 도요타는 황화물계 고체전해질(Sulfide Solid Electrolyte) 적용한 전고상 리튬이온전지로 전기자동차를 만들어 2020년까지 상용화하기 위해 전폭적으로 투자하고 있다 말했다.

 우리가 흔히 보는 리튬이온전지는유기계 액체 전해질 쓴다

  물질은 가연성(flammable) 있어 고온에 취약하다

 이를 무기계 고체 전해질로 바꾸면 열적 안정성 등을 확보할 있다. 하지만 가루 형태인 고체 전해질 입자 접촉면에서는 리튬이온이 지나다니기 어렵기  때문에 지금까지 전고상 리튬이온전지의 상용화가 어려웠다

 정윤석 교수팀은 이온 전도도가 뛰어난황화물계 고체 전해질 값싸고 화학적으로 안정적이며 열적 안정성이 뛰어난솔베이트 이온성 액체(Solvate Ionic Liquid)’ 미량 조합하는 방법으로 문제를 해결했다. 우수한 이온 전도도와 열적 안정성을 모두 잡은 것이다

  교수는황화물계 고체 전해질은 일반적인 유기계 액체 전해질과 반응하기 때문에 서로 조합될 없다고 알려졌지만 이번 연구에서 해결했다전고상 리튬이온전지뿐 아니라 리튬-황전지 다양한 전지 분야에서 중요한 발명으로 주목받고 있다 말했다.

 1저자로 논문에 참여한 오대양 UNIST 에너지 화학공학부 박사통합과정 연구원은액체 전해질은 리튬염과 극성유기용매로 구성되는데 극성유기용매가 고체 전해질과 반응하게 된다이번 연구에서는 액체 전해질 리튬염의 농도를 조절해 극성유기용매가 고체 전해질과 반응하지 않도록 함으로써 물질을 조합할 있었다 설명했다.



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