화학뉴스

일본 교세라(Kyocera)가 듀얼 전해액 상용화를 추진한다.
교세라는 LiB(리튬이온전지) 고성능화를 목표로 클레이형(점토형) LiB 양극재와 음극재에 상이한 조성의 전해액을 적용하는 연구를 진행하고 있다.
LiB는 양·음극 활물질 개량 및 전해액 최적화, 셀 설계 재검토 등 다양한 방향에서 연구가 이루어지고 있으며, 특히 장수명화와 직결되는 전해액 누출 방지 대책으로 겔 타입 전해질을 이용한 반고체전지에 대한 관심이 증가하고 있다.
교세라가 공급하는 점토형 LiB 역시 반고체전지의 일종으로 전극에 독자 개발한 전해액 반죽을 적용하고 누출을 방지해 기존제품 대비 50% 수명이 긴 것으로 알려졌다.
교세라는 현재 점토형 LiB를 내장한 축전 시스템 사업을 추진하면서 고에너지밀도화와 전해액 안성성 강화를 통한 장수명화에 기여할 것으로 예상되는 듀얼전해액을 개발하고 있다.
교세라는 양·음극재에 각각 최적화된 전해액을 조합하면 점토형 LiB 특징인 장수명을 더욱 연장할 수 있을 것으로 기대하고 있으며 최근 듀얼전해액을 적용한 LiB를 테스트해 양호한 동작상태를 확인했다. 
2장의 PE(Polyethylene) 분리막 사이에 고체전해액 시트를 배치하고 NCM(니켈·코발트·망간) 3원계 양극에 AN(Acrylonitrile)계 전해액을, 음극에 EC(Ethylene Carbonate)계 전해액을 적용한 듀얼전해액 LiB를 시험 제작해 같은 소재를 사용한 LiB와 초회 충방전 상태를 비교한 결과 2타입 모두 모두 설계용량인 평방센티미터당 약 2.9mA의 초회방전용량에서 초회충방전효율이 약 88%였으며 3번째 사이클에서 전기량 손실분을 고려한 쿨롱효율(Coulomb Efficiency)은 98% 이상으로 나타났다.
교세라는 테스트 결과를 바탕으로 양··음극에 다른 전해액을 사용해도 일반적인 LiB 대비 부족함 없이 동작하는 것으로 판단하고 앞으로 전극별로 적합한 전해액을 적용하는 연구를 이어갈 계획이다. (윤)