포항공대(포스텍) 연구팀이 질산리튬 보호막으로 폭발 없는 2차전지를 만드는데 성공했다.
포항공대는 화학과 박수진 교수, 이정인 박사, 통합과정 조성진 연구팀이 기존 2차전지 제조시스템을 바꾸지 않고도 쉬운 방법으로 리튬 금속 보호막을 제조했다고 4월14일 밝혔다.
리튬 금속은 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있는 2차전지 음극 물질이나 높은 반응성으로 카보네이트(Carbonate) 계열 전해질에서 불안정한 반응을 일으켜 전지의 안정성을 떨어뜨리고 폭발이나 화재 사고를 유발할 가능성이 있다.
연구팀은 이온화된 질산리튬이 정전기적 인력으로 결합한 마이셀(미소결정입자) 형태 블록 공중합체 보호막을 만들어 카보네이트 계열 전해질에서도 높은 안정성과 성능을 나타내는 리튬 금속 2차전지를 구현했다.
마이셀 보호막은 리튬 금속과 전해질의 직접 접촉을 막으면서 이온 전도성이 높은 고체 전해질 계면을 형성한다.
연구 결과는 최근 국제학술지 에너지 스토리지 머티리얼스(Energy Storage Materials) 온라인판에 게재됐다.
박수진 교수는 “리튬 금속 음극은 높은 에너지 밀도를 구현해 차세대 음극 물질로 각광받는 물질”이라며 “일반적으로 리튬 음극 2차전지는 카보네이트 계열 전해질에서 상대적으로 안정성이 좋지 않으나 연구에서 문제를 해결했다”고 강조했다. (강윤화 선임기자)