산업 · IT · 과학 고려대, 리튬이온전지의 저온·고속 충전 특성 개선한 불소화 전해질 개발

연방타임즈 = 강동필 기자 | 고려대학교(총장 김동원) 기계공학부 유동주 교수팀은 현재 사용되고 있는 흑연 음극 기반 리튬이온전지의 저온(-40℃) 및 고속 충전(10분 완충) 성능을 획기적으로 높이는 신규 불소화 전해질 소재를 개발했다. 전해질은 양극과 음극 사이에서 리튬 이온을 원활히 전달하는 매개체 역할을 하며, 전극 표면에서 리튬 이온을 내부로 빠르게 공급해야 한다. 하지만, 현재 상용화된 카보네이트 기반 전해질은 -20℃ 이하 온도에서 결빙돼 리튬 이온을 전달하지 못해 전지가 작동하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 또한, 현재 리튬이온전지가 고속 충전을 하지 못하는 이유는 카보네이트 용매와 리튬 이온이 강하게 결합돼 있어, 고속 충전 시에 전극 표면에서 리튬 금속이 석출되는 문제 때문이다. 석출된 리튬 금속은 전지의 성능을 빠르게 열화시키거나, 음극과 양극 사이를 전기적으로 단락시켜 화재의 위험을 야기한다. 기존 전해질 연구는 첨가제를 사용해 계면의 특성을 바꾸고자 했지만, 강한 용매와 리튬 이온과의 결합을 해결하지 못하는 문제점을 보유하고 있었다. 이번 연구에서는 전해질 용매의 불소화(Fluorination)를 통해 저온과 고속 충전 특성을 동시에

• 강동필 기자
• 2023-04-12 11:52