화학뉴스

일본 스텔라케미파(Stella Chemifa)가 전고체전지 상용화에 기여하는 소재를 개발했다.
삼성SDI가 ASB(All Solid Battery) 사업화추진팀을 신설하고 전고체전지 대형 셀 생산기술을 개발해 2027년 양산에 들어간다고 발표한 가운데 전고체전지 상용화에 대한 기대감이 고조되고 있다.
전고체전지 상용화를 위해서는 전극과 전해질의 계면 저항 문제를 해결해야 한다. 계면저항이 높으면 에너지 손실이 커져 고속 충·방전이 어려워지기 때문이다.
현재는 양극활물질 표면에 니오브산리튬(Lithium Niobate)을 완충층으로 코팅해 계면 저항을 낮추는 방법으로 대응하고 있으나 높은 전압을 가하면 니오브산리튬이 분해돼 배터리가 열화되는 문제가 있다.
니오브산리튬을 사용하면 전고체전지의 강점인 고전압에서의 안정적인 사용을 보장할 수 없으며, 최근에는 다른 코팅재를 사용하는 사례도 있으나 저항치를 충분히 낮추기에는 한계가 있는 것으로 알려졌다.
이에 스텔라케미파는 양극활물질용 신규 코팅 소재를 개발해 4.7볼트 고전압에서 계면저항을 무코팅 대비 약 75% 낮추는데 성공했다. 니오브산리튬 등 기존 소재와 비교하면 약 50% 저감 효과가 있는 것으로 평가된다.
스텔라케미파가 개발한 신규 코팅재는 전고체전지 뿐만 아니라 LiB(리튬이온전지) 첨가제로도 응용 가능할 수 있을 것으로 기대된다.
LiB 첨가제는 전극표면에 SEI(Solid Electrolyte Interphase) 피막을 형성해 고효율 충·방전을 가능하게 하는데 첨가제 대신 신규개발 소재를 적용하면 더 튼튼하고 성능이 우수한 피막을 만들 수 있을 것으로 예상됨에 따라 스텔라케미파는 신규 소재가 LiB 내구성 강화에 기여한다는 점을 글로벌 LiB 생산기업에도 홍보할 방침이다. (윤)