SK온, 세계 최고 리튬이온전도도 신 고체전해질 개발 성공

정진성 기자 / 기사승인 : 2023-08-31 13:57:38

[메가경제=정진성 기자] SK온이 세계 최고 수준의 리튬이온전도도를 갖는 산화물계 신 고체전해질 공동개발에 성공했다고 31일 밝혔다. 리튬이온전도도는 전해질 내 리튬 이온의 이동 속도다. 속도가 빠를수록 배터리 출력이 커지고 고속으로 충전된다. 

 

▲ SK온이 지난 3월 인터배터리 전시회에서 공개한 고분자복합계 전고체배터리 개발품. [사진=sk온]

 

SK온은 31일 단국대학교 신소재공학과 박희정 교수 연구팀과 공동 개발한 산화물계 고체전해질 관련 연구결과가 세계적으로 저명한 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼 (IF 19.9)' 표지논문에 게재됐다고 밝혔다. SK온과 단국대 공동 연구팀은 해당 기술에 대해 국내외 특허 출원도 완료했다.

 

이 고체전해질은 리튬이온전도도를 크게 높이고, 대기 안정성까지 확보했다. SK온-단국대 연구팀은 산화물계 고체전해질 소재인 Li-La-Zr-O(리튬-란타넘-지르코늄-산소žLLZO)의 첨가물질 조정을 통해 리튬이온전도도를 기존보다 70% 개선(1.7 mS/cmž 센티미터당 밀리지멘스)해 세계 최고 수준으로 높였다.

 

또 리튬이온전도도가 높아지면 안정성이 떨어지는데 SK온-단국대 연구팀은 이를 LLZO의 미세구조를 균일하게 제어하는 기술로 극복했다. 고체전해질은 통상 수분(H2O)과 이산화탄소(CO2)에 취약해 장시간 대기에 노출되면 전해질로서의 기능이 떨어지지만 이 고체전해질은 매우 우수한 안정성을 보였다.

 

배터리 용량도 크게 늘릴 수 있다. 특히 액체전해질을 사용한 리튬이온배터리(LiB)의 최대 사용 전압은 최대 4.3V이지만, 산화물계 고체전해질을 사용할 경우 최대 5.5V까지 늘어난다. 이를 배터리 제작에 적용할 경우, 이론적으로는 배터리 용량을 최대 25% 늘리는 것도 가능하다.

 

이 고체전해질은 현재 NCM 양극재를 기반으로 하는 전고체배터리 외에도 차세대배터리로 꼽히는 리튬-황 배터리와 리튬-공기 배터리를 전고체화할 수 있는 소재로도 활용할 수 있다. 현재 개발 중인 리튬-황, 리튬-공기 배터리는 LiB와 같이 액체전해질을 사용하는데 이 고체전해질을 적용해 전고체배터리로 만들 수 있을 것으로 기대된다.

 

또 SK온이 개발 중인 고분자-산화물 복합 전고체배터리에도 적용 가능하다. 산화물계 고체전해질은 고분자계보다 기계적 성질이 우수해 덴드라이트 현상을 억제하는 등 기존 고분자 전고체배터리의 한계를 극복할 수 있기 때문이다.

 

이를 차세대배터리에 적용한다면 화재 안전성과 장거리 주행 가능성을 모두 충족시킬 수 있게 된다.

[저작권자ⓒ 메가경제. 무단전재-재배포 금지]

뉴스댓글 >

최신기사

1

美 중간선거 민주당 압승 뒤엔 49% 투표율…트럼프 반대층 결집
[메가경제=정태현 기자] 미국 중간선거에서 민주당이 압승을 거둔 배경에는 100여년 만에 두 번째로 높은 투표율이 자리 잡고 있다는 분석이 나왔다. 도널드 트럼프 대통령이 지지층뿐 아니라 반대 진영의 투표 참여까지 자극하면서 공화당에 불리한 선거 구도가 형성됐다는 평가다.7일(현지시간) 워싱턴포스트(WP)에 따르면 플로리다대 선거연구소의 잠정 집계 결과 올

2

삼성전자, 국내 첫 현금 자산 200조원 돌파…주주환원 최대 110조원 추진
[메가경제=정태현 기자] 삼성전자가 반도체 호황에 힘입어 국내 기업 최초로 현금 자산 200조원 시대를 열었다. 지난해 같은 기간보다 보유 현금이 2배 가까이 늘어난 가운데 올해 최대 110조원 규모의 주주환원과 130조원이 넘는 시설투자·연구개발비 집행이 예상된다.8일 업계에 따르면 삼성전자의 올해 3분기 말 현금 및 현금성 자산과 단기금융상품 등을 합친

3

제주도, 통장 600명 참여 역량강화 워크숍…AI 활용 교육 진행
[메가경제=정태현 기자] 제주지역 통장 600여명이 한자리에 모여 행정 업무와 주민 소통에 활용할 인공지능(AI) 기술을 배우고 지역 현안을 공유했다. 제주도는 주민과 행정을 연결하는 통장들의 역할을 강화하고 지역사회 협력체계를 다지는 데 초점을 맞췄다.제주특별자치도는 8일 오전 제주대학교 사범대학부설중학교 체육관에서 '2026년 제주특별자치도 통장

HEADLINE

더보기

트렌드경제

더보기