LG화학이 전고체 배터리 성능을 대폭 향상시키는 기술을 개발했다.
LG화학은 전고체 배터리의 핵심소재인 고체 전해질의 입자 크기를 균일하게 제어하는 기술을 개발하는데 성공했다고 25일 밝혔다. 이번 연구는 LG화학 차세대소재연구소와 한양대학교 송태섭 교수 연구팀이 공동으로 진행했다.
전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리에서 사용하는 액체전해질 대신 고체 상태의 전해질을 사용한다. 안전하고 에너지 효율이 높지만 고체로 돼 있어 입자 크기가 균일하지 않으면 전지 내에 빈틈이 생겨 성능이 떨어지는 문제가 있다.
이에 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 전해질 입자의 생산공정에 스프레이 재결정화(Spray-Recrystallization) 기술을 적용했다. 스프레이 재결정화 기술은 전해질 용액을 미세한 방울로 분사하면, 용매가 증발하면서 균일한 구형의 입자를 생산하는 방식이다. 기존 방식으로 만들어진 전해질 입자의 크기가 불균일하다는 단점을 효과적으로 개선할 수 있다는 게 LG화학의 설명이다.
균일한 전해질은 양극 활물질과 더욱 촘촘하게 밀착된다. 이를 통해 리튬이온이 더 쉽게 이동할 수 있다. 기존 방식 전해질을 사용한 전지보다 기본 용량은 약 15%, 고속방전용량은 약 50% 증가했다. 배터리의 고속방전 용량은 고출력 장치에 적용의 핵심 성능이다.
신학철 LG화학 부회장은 "이번 연구는 전고체 배터리 상용화의 핵심과제를 해결한 의미있는 성과"라며 "LG화학은 차세대 배터리 기술경쟁력을 강화해 글로벌 시장을 선도해나갈 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 국제학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈'에 게재됐다.
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