J. Mater. 화학. A , 2022,10 , 23185-23194
강병우 교수팀, 리시콘 구조 활용해 산화물 전고체전지 개발J. Mater. 화학. A , 2022,10 , 23185-23194
강병우 교수팀, 리시콘 구조 활용해 산화물 전고체전지 개발Link | http://www.kbsm.net/news/view.php?idx=371659
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/TA/D2TA05948G |
강병우 신소재공학과 교수팀이 ‘리시콘(LiSICON)’형 산화물 고체전해질의 우수성을 확인하고 이를 이용한 전고체전지를 개발했다고 23일 밝혔다. 관련 연구성과는 최근 ‘저널 오브 머터리얼 스케미스트리 에이’에 발표됐다.
리시콘형 고체전해질은 공기 중에서 안정적일 뿐 아니라, 주 구성물이 실리콘(Si)과 인(P)으로 구성되어 있어 고가의 금속을 포함한 다른 산화물 고체전해질에 비해 가격적으로 장점을 가지고 있으며 다른 산화물 전해질에 비해서 가벼워 고에너지 용량을 구현할 수 있다.
연구팀은 현재 주로 사용되는 고 니켈(High-Ni) 양극재와 리시콘형 고체전해질이 고온에서 열처리를 하더라도 서로 화학 반응해 성능이 저하되지 않고 양극재와 전해질과 연속적으로 접촉해 상온에서도 효율적으로 충전과 방전이 이루어진다는 것을 확인했다.
또 리시콘형 고체전해질은 다른 산화물 고체 전해질과 달리 차세대 고용량 음극재로 각광받는 리튬 금속을 안정적으로 사용할 수 있다는 것을 확인했다. 따라서, 리시콘형 산화물 전고체 전지는 고용량을 가지는 고 니켈 양극재와 리튬 금속을 이용해서 고에너지 밀도를 구현할 수 있는 가능성을 보여주었다.
강병우 교수는 “리시콘형 고체전해질은 액체 전해질이 없이도 상온에서 안정적으로 구동할 수 있고, 지금까지 단점으로 꼽혔던 차세대 산화물 전고체전지 핵심재료로서 많은 장점을 가지고 있다”며 “다만 리시콘형 고체전해질은 이온 전도도가 낮기 때문에 이 부분을 개선하는 연구를 계속 진행할 것”이라고 계획을 밝혔다.
이 연구는 한국연구재단의 중견연구지원사업과 기초연구실사업의 지원을 받아 수행됐다.