기술자료 UNIST, '배터리 발화 원인' 양극 내 산소 발생 현상 규명

헬로티 김진희 기자 | 울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 정성균 교수 연구팀이 고온 작동 환경에서의 배터리 양극 소재 미세 구조 변화와 산소 발생 간 상관관계를 규명했다고 30일 밝혔다. 연구팀은 이를 통해 배터리 양극 소재 내 코발트 성분 함량을 높여 산소 발생을 줄이는 새로운 설계 원리를 제시했다. 코발트가 많을수록 산소 발생의 주요 원인이 되는 암염 구조로의 상전이를 늦출 수 있기 때문이다. 연구팀에 따르면 배터리 양극에서 나오는 산소는 배터리 발화와 폭발의 주요 원인이다. 산소와 유기계 배터리 전해질이 만날 경우 고온의 작동 환경과 맞물려 연소 반응이 일어날 수 있다. 이 때문에 안전한 배터리 개발을 위해서는 내부에서 산소가 어떻게 발생하고, 얼마나 발생하는지를 알아내는 것이 중요하다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 배터리 온도를 높여가면서 내부 원자 배열 구조 변화와 산소 발생 현상을 실시간으로 분석했다. 중성자회절 분석 기법과 정확한 산소 발생량 분석을 위해 기체 질량 분석법을 썼다. 중성자회절 분석은 중성자 산란 길이가 원소마다 서로 달라 배터리를 구성하는 전이금속을 쉽게 구분할 수 있는 장점이 있으며, 결정 구조 내 리튬양을 정확히 측

• 김진희 기자
• 2021-12-30 16:08