나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 성재경 교수(경상국립대) 및 주리 교수(매사추세츠 공대) 공동 연구팀은 전고체 배터리 수명을 저해하는 리튬 음극재의 불균일 성장과 부반응성을 효과적으로 억제함으로써 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 새로운 합성기술을 개발

● 해당 기술은 나노실리콘과 탄소나노튜브를 복합화하여 만든 얇은 막(규화리튬 합금층)을 리튬 음극재에 덮어 보호막으로 사용, 이 구조를 통해 충·방전 시 발생하는 고질적인 리튬 음극재의 불안정성을 최소화하고 높은 용량 및 우수한 수명 특성을 갖는 고안전성 전고체 전지를 개발

● 연구팀은 실리콘 나노입자를 사용하여 리튬과 전기화학적 합금화를 진행, 두께가 3μm로 매우 얇고 100nm 이하의 기공을 갖는 규화리튬 합금층을 개발하는 한편, 탄소나노튜브를 합금층에 첨가함으로써 3μm의 매우 얇은 보호막으로도 전고체의 높은 수명 안전성을 구현

● 해당 기술은 가격이 저렴한 실리콘을 이용했다는 점에서 고용량 리튬 음극재를 사용하는 차세대 전고체 배터리의 생산 비용 절감 효과도 있을 것으로 기대

Advanced Materials (2023.03.19.), Ultra-Thin Lithium Silicide Interlayer for Solid-State Lithium-Metal Batteries