오토메이션월드-대한민국 1등 산업매거진 '자동화기술'

일반뉴스 ETRI, 고체 전해질 없는 새로운 이차전지용 양극 개발

헬로티 함수미 기자 | 국내 연구진이 지난해 새로운 전고체(All-Solid-State) 이차전지용 음극 구조를 개발한 데 이어 양극 구조까지 개발하는 데 성공했다. 본 기술은 안전하면서도 성능이 높은 전고체 이차전지를 구현하는 데 큰 도움이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 고체 전해질 없이 활물질로 이황화티타늄(TiS2)만을 사용해 양극을 구성하는 새로운 전극 구조를 개발했다고 밝혔다. 본 성과는 지난달 '에너지 스토리지 머티리얼즈' 학술지에 온라인으로 등재되며 우수성을 입증받았다. 전고체 이차전지는 배터리에서 이온을 전달하는 전해질로 고체를 적용한 차세대 전지다. 고체 전해질은 가연성이 있는 액체 전해질보다 화재로부터 안전하다. 또한, 리튬이온전지에서는 구현이 불가한 바이폴라형 이차전지를 만들 수 있어 에너지 밀도 향상에도 유리하다. 전고체 이차전지의 양극은 주로 전자 전도를 담당하는 도전재, 이온 전도를 담당하는 고체 전해질, 에너지 저장을 담당하는 활물질, 그리고 이들을 물리적, 화학적으로 잡아주는 바인더로 구성된다. 전극 안에서 리튬이온이 원활하게 이동하도록 만들기 위해서는 고체 전해질이 꼭 필요했다. 하지만 고체 전해질 구성비가 늘어나

함수미 기자

2021-07-13 09:52

기술자료 국내 연구진, 수소차 연료전지 전해질막 소재 개발...고체 전해질 설계 도움 전망

[헬로티] 국내 연구진이 수소차에 쓰이는 연료전지인 양성자 교환막 연료전지의 전해질막 소재를 개발했다. UNIST 화학과 나명수·백승빈·김영삼 교수 공동연구팀은 수소 이온 전도성이 뛰어난 연료전지용 전해질막 소재를 개발했다. 이 소재는 일반 고분자 전해질 소재와 달리 금속과 유기물이 혼합된 금속-유기 골격체(MOF : Metal–organic framework)로 이뤄졌다. 연구팀은 전해질의 수소 이온 전도도를 높이는 원리까지 밝혀내 향후 고성능 다공성 고체 전해질을 설계하는 데 도움이 될 전망이다. 수소연료전지는 수소와 공기 중 산소를 이용해 화학반응을 일으켜 전기를 생산하는 장치로, 부산물로 물만 나오는 친환경 발전장치다. 두 개의 전극과 양 전극 사이에서 수소 이온을 통과(수소 이온 전도)시키는 전해질막으로 이뤄졌다. 이 전해질막의 수소 이온 전도도는 화학반응 속도에 영향을 줘 연료전지 효율을 결정한다. 연구팀은 금속과 유기물이 결합해 다공성 골격구조체를 이루는 MOF로 60℃에서 10-2 S(지멘스)/cm 이상의 수소 이온 전도도를 지닌 전해질 소재를 개발해냈다. MOF의 한 종류인 MOF-808에 아미노술폰산이온을 첨가(손님분자)해 만들었다. MOF

이동재 기자

2021-06-07 12:12

일반뉴스 씨아이에스, 차세대 이차전지용 고체 전해질 개발 착수

[첨단 헬로티] 이차전지 극판 설비 제작 전문기업 씨아이에스(대표이사 김수하)가 차세대 이차전지 전고체 전지의 핵심 소재인 고체 전해질 소량 합성에 성공했다. 씨아이에스가 개발 중인 고체 전해질은 황화물 계열로, 현재 가장 널리 이용되고 있는 리튬이온전지의 액체 전해질 대비 안정성이 높고 에너지 고밀도화에 유리하다. 특히, 온도 변화에 안정적이고 액체 전해질 대비 고에너지 밀도로 이차전지의 소형화에 용이하다. 무엇보다 양산화 기술에 가장 근접해 있어 글로벌 이차전지 기업들이 해당 기술을 개발 중이다. 회사 측은 “최근 도요타(Toyota), 다이슨(Dyson), 포르쉐(Porshe) 등 글로벌 이차전지 수요기업들이 전고체 전지 사용화 계획을 연이어 발표하면서, 글로벌 이차전지 시장의 관심이 전고체 전지와 핵심 기술인 고체 전해질로 쏠리고 있다”며, “회사는 고체 전해질의 양산화 기술을 선제적으로 확보해 글로벌 경쟁력을 선점할 계획”이라고 말했다. 회사는 지난해 전자부품연구원, 울산과학기술원, 성균관대 등 국내외 전고체 전지 전문가들로 컨소시엄을 구성하고 고체 전해질 개발사업을 진행 중이다. 해당 사업은 정부 전략적

김혜숙 기자

2018-02-22 10:16