화학뉴스

오하라(Ohara)는 리튬이온 전도성을 갖춘 세라믹유리로 차세대 배터리 연구개발(R&D)을 지원하고 있다.
박막기판형 세라믹유리를 LiB(리튬이온전지) 분리막(LiBS)으로 사용할 수 있는 방법을 중심으로 산화물계 고체 전해질로 사용하는 방법 등을 제안하고 있다.
차세대 배터리로 주목받고 고체전지는 사용 소재 및 설계면에서 아직 시행착오가 많기 때문에 물에 녹지 않고 연소되는 일도 없는 세라믹유리가 친환경 소재로 정착될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
오하라는 LiB 관련 소재로 리튬이온 전도성 세라믹유리 LICGC를 공급하고 있다.
물과 공기를 통과시키지 않고 리튬이온만을 투과시키는 소재로 뛰어난 환경성을 갖추었으며 78일 동안 섭씨 40도 온수에 담가두어도 이온전도도를 유지할 수 있다.
또 대기분위기 800도까지 측정한 결과 중량, 발열반응 변화가 없는 것으로 확인돼 혁신 배터리 연구개발에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
전고체전지는 분리막이 필요 없으나 고체전해질과 액계 첨가물을 조합해 사용하는 반고체전지 등은 분리막이 필요할 때가 있어 반고체전지용 박막기판으로 세라믹유리를 제안하고 있다.
표준제품에 비해 약 3배의 이온전도도를 갖춘 소결체 기판으로는 1인치 사이즈로 0.001mm 사양을 시험 개발했으며 수요기업의 다양한 니즈에 대응하고 있다.
액계 LiB용 고체첨가물 LICGC PW-01은 산화물계 고체전해질로 응용할 계획이다.
LICGC PW-01을 LiB 양극에 미량 첨가하면 LiB 수명을 4배 연장시킬 수 있고 입출력 특성, 내구성 향상에 기여하며 저온특성까지 개선할 수 있음이 확인됐다.
평균 입경 0.4/1마이크로미터 사양을 표준 입경으로 취급하고 있으며 굳혀서 사용하면 고체 전해질로도 투입이 가능할 것으로 판단하고 있다.
오하라는 배터리 생산기업, 자동차기업, 대학 등 연구기관에게 리튬전도성 세라믹유리의 잠재적 능력을 알리고 있으며 차세대 배터리 외에도 해수 중 리튬이온 회수 기술과 이산화탄소(CO2) 센서 등 새로운 용도 개척에 나설 방침이다. (K)