KBSI, 구기거나 잘라도 작동하는 전고체 이차전지 개발

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전고체 이차전지 모식도. 사진출처=한국기초과학지원연구원
<전고체 이차전지 모식도. 사진출처=한국기초과학지원연구원>

우리 연구진이 구기거나 잘라도 안정적으로 작동하는 전고체 이차전지를 개발했다.

한국기초과학지원연구원(KBSI·원장 신형식)은 김해진 소재분석연구부 박사 연구팀이 한국화학연구원, 성균관대, 인하대, 전남대 연구팀과 함께 안전하고 자유롭게 변형할 수 있는 전고체 이차전지를 개발했다고 13일 밝혔다.

연구팀은 리튬 이온을 전극 내부까지 원활히 이동시킬 수 있는 복합 전극 기술과 계면 저항을 최소화할 수 있는 셀 조립기술, 넒은 면적의 셀을 쌓아 올려 대용량을 구현할 수 있는 풀셀 기술을 이용해 고성능 전고체 이차전지를 개발했다

1㎜ 이하 두께로 얇게 제작된 전지를 구기거나 잘라도 정상적으로 작동하는 것을 확인했다.

개발한 전고체 이차전지에 대한 굽힙 테스트 모습. 사진출처=한국기초과학지원연구원
<개발한 전고체 이차전지에 대한 굽힙 테스트 모습. 사진출처=한국기초과학지원연구원>

연구팀이 성능 확인을 위해 개발한 1000㎃h 용량의 전지는 5000차례 충·방전과 1000회 굽힘 테스트 이후에도 성능을 90% 유지하는 것으로 나타났다.

연구팀은 향후 10년 이내 전고체 이차전지가 리튬이온 이차전지를 대체할 것으로 진단, 자유변형의 특성을 살린 전고체 이차전지의 상용화를 추진하겠다는 계획이다. 기존 이차전지 제조 공정을 그대로 활용할 수 있어 수요기업과 협업을 통한 상용화가 수월할 것으로 보고 있다.

김해진 박사는 “안전성이 담보된 차세대 자유변형 전고체 이차전지 제조 기술을 확보했다”며 “웨어러블 전자기기와 드론, 전기차에 활용되는 중·대형 이차전지 모두에 적용 가능해 미래 이차전지 산업의 게임체인저 역할을 할 것”이라고 말했다.

충청=강우성기자 kws9240@etnews.com