UPDATED. 2019-12-15 13:06 (일)
불 안 붙고 오래 가는 ‘리튬-황 고체전지’ 프린팅
불 안 붙고 오래 가는 ‘리튬-황 고체전지’ 프린팅
  • 교수신문
  • 승인 2019.11.15 20:12
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

UNIST 이상영 교수팀, 성능과 안전성 확보한 리튬-황 전지 개발 

불 속에서도 안전하게 작동하며, 용량이 커서 오랫동안 사용할 수 있는 배터리가 개발됐다. 상용화된 리튬 이온 전지보다 용량이 큰 ‘리튬-황 전지’의 성능과 안전성을 개선한 데다 프린팅 공정으로 쉽게 제조할 수 있어 눈길을 끈다. 

UNIST(총장 정무영) 에너지 및 화학공학부의 이상영 교수팀은 프린팅 공정을 이용해 안전성 높은 ‘다형상 전고체 리튬-황 전지(all-solid-state battery)’를 개발했다. 글자나 그림을 사물에 인쇄하듯 전지를 만들어내는 ‘프린팅 공정’과 리튬-황 전지의 고질적 문제인 전지 수명 감소를 해결한 ‘이중층 고분자 전해질’이 핵심 기술이다. 

연구팀은 리튬-황 전지의 성능 저하를 ‘두 개의 층으로 이뤄진 젤(Gel) 상태 전해질’로 해결했다. 음극에는 황화합물이 음극으로 이동하는 걸 억제하는 전해질을, 양극에는 황의 산화와 환원 반응이 잘 일어나는 전해질을 배치한 것이다. 두 전해질은 열역학적으로 안정해 서로 섞이지 않는다. 

전고체 리튬-황 전지를 만드는 ‘단계적 프링팅 공정’이 가진 장점도 많다. 원하는 자리에 다양한 모양의 전지를 직접 제조할 수 있어 사각형 배터리에서 벗어날 수 있다. 이번 연구에서는 굴곡진 평면 구조인 비행기 날개 위에 알파벳 형상의 리튬-황 전지를 제조해 선보였다.

이번 연구는 에너지 분야의 권위 있는 학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스 (Advanced Energy Materials)’ 표지 논문 선정돼 10월 24일자로 출판됐다. 연구 진행은 과학기술정보통신부의 중견연구자(도약)지원사업과 기후변화대응기술개발사업의 지원으로 이뤄졌다.
 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.