화학뉴스

일본 오하라(Ohara)가 전고체전지용 전해질과 소결조제를 개발해 차세대 배터리 시장을 공략한다.
오하라는 산화물계 전고체전지가 본격적으로 보급될 것에 대비해 산화물계 전고체전지용 소재군 확충에 속도를 내고 있다. 최근 높은 이온 전도성을 보유한 고체전해질 및 저온소결조제를 개발했으며 2가지 소재를 조합해 실온에서 1×10의-3승S/cm를 보유한 고체전해질 구현에 성공했다. 
티타늄을 사용하지 않는 유리 세라믹을 신소재 전해질로 시장을 공략하는 등 다양한 소재로 수요기업의 폭넓은 니즈에 대응할 계획이다.
산화물계 전고체전지는 활물질과 전해액을 고온에서 소성·접합해 생산하나 고온처리 과정에서 배터리 성능 저하가 발생할 가능성이 있기 때문에 상대적으로 저온에서 생산하는 공법을 확립할 필요가 있다.
오하라가 개발한 전고체전지용 고이온 전도성 고체전해질 LATP800은 저온소결을 통해 고이온 전도성을 구현한 것으로 알려졌다.
특히, 소결조제로 이용되는 리튬(Lithium) 이온 전도성 유리 LIG-A와 소재의 상성이 우수해 지금까지 난제로 여겨졌던 분말 성형체 저온소결 공정에서도 이온전도성이 1×10의-3승S/cm를 달성했다.
용해성 및 분해성및 저온에서 부드러워지는 특성을 보유한 LG-A는 오하라의 다른 소재와 조합해 사용할 수 있으며 리튬 이온 전도성 유리 세라믹 LIGCC PW-01에 첨가해 열처리를 거치면 실온에서 이온전도성 1×10의-4승S/cm을 보유한 고체전해질막을 제작할 수 있다.
오하라는 LG-A를 앞으로 산화물계 전고체전지 계면을 저온에서 형성하는 소결조제로 본격적으로 공급할 계획이다.
산화물계 고체전해질로는 내환원성 리튬이온 전도성 유리 세라믹 LYZSP12를 개발했다. LYZSP12는 지르코니아계 유리 세라믹으로 소재 생산에 티타늄을 포함하지 않는 특징을 지니고 있어 내환원성이 우수한 것으로 평가된다.
오하라는 LYZSP12를 앞으로 티타늄계 산화물 음극재에 적합한 전해질로 공급할 계획이다.
오하라는 전고체전지용 솔루션을 강화하는 한편, 기존 LiB(리튬이온전지)와 전고체전지의 가교역할로 관심을 받고 있는 반고체전지용 소재 솔루션에도 힘을 쏟고 있다.
LiB 양극재용 첨가제로 공급하고 있는 PW-01을 반고체전지용 전해질로 사용하면 출력특성이 향상된다는 실험 결과를 얻었으며 소재 응용을 강화해 배터리용에서 위상을 강화할 계획이다. (Y)