나노기술 및 정책 정보

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● 미국 California–San Diego University Shirley Meng 교수와 LG 에너지 솔루션 공동 연구팀은 고체 전해질과 전체 실리콘 양극을 모두 사용하는 실리콘 전체 고체 배터리 개발 

● 실리콘 양극은 상업용 리튬 이온 배터리에 가장 많이 사용되는 흑연 양극보다 에너지 밀도가 10배 높지만, 배터리가 충전 및 방전될 때 팽창 및 수축하는 방식과 액체 전해질로 분해되는 문제로 인해 높은 에너지 밀도에도 불구하고 상용 리튬 이온 배터리에서 전체 실리콘 양극을 사용할 수 없었던 상황

● 연구팀은 배터리 양극에서 모든 탄소를 제거함으로써 액체 기반 전해질에서 일반적으로 발생하는 지속적인 용량 손실을 방지하면서 고체 전해질과의 계면 접촉을 크게 감소시킴 

● 배터리의 액체 전해질을 제거한 대신 황화물 기반의 고체 전해질을 사용한 결과, 이 고체 전해질이 전체 실리콘 양극이 있는 배터리에서 매우 안정적이라는 사실 확인 

● 본 기술을 활용하여 팀은 실온에서 80% 용량 유지와 함께 500회 충전 및 방전 주기를 제공하는 전체 전지를 시연

※ Science 게재