리튬 세라믹 저온 합성 기술 개발…전고체 배터리 상용화 앞당길 듯

리튬 세라믹 저온 합성 기술이 개발돼 전고체 배터리(Solid State Battery) 상용화에 한 걸음 더 가까워졌다.

24일(현지시간) 아좀닷컴(AZoM.com) 등 관련 사이트에 따르면 미국 매사추세추 공과대학(MIT)과 독일 뮌헨공과대 공동 연구팀은 리튬 세라믹을 전도성 결정 상태에서 효율적으로 저온 합성하는 방법을 개발했다
리튬 세라믹은 전고체 배터리의 고체 전해질로 사용될 수 있는 잠재력이 있는 것으로 알려졌다. 기존 리튬 이온 배터리의 경우 액체 전해질이 사용되지만, 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용하기 때문에 화재 위험이 적고 에너지 밀도가 높다.

그러나 기존의 리튬 세라믹 합성 방법은 1000도 이상의 고온에서 소결(분말 입자들이 열적 활성화 과정을 거쳐 하나의 덩어리로 되는 과정)하는 과정이 필요하다. 이는 지속 가능한 양극재와의 호환성이 떨어지고 생산 비용을 높이는 단점이 있다.
MIT 연구팀은 액체 전구체를 사용하여 이러한 문제를 해결했다. 액체 전구체는 500도 이하의 낮은 온도에서 직접 치밀화(어떤 물질이 더 단단하고 빽빽해지는 것)할 수 있다.

연구팀은 라만 분광법(레이저 광을 물질에 조사하여 산란된 빛의 파장을 측정하여 물질의 화학적 구조를 분석하는 방법)과 동적 시차 주사 열량계를 사용하여 리튬 세라믹의 결정화 과정을 연구하고, 이를 바탕으로 최적의 합성 조건을 찾았다고 밝혔다.

연구팀은 "이번 연구로 전고체 배터리 상용화에 한 걸음 더 가까워졌다"며 "향후 연구를 통해 리튬 세라믹의 성능을 더욱 개선하고, 다양한 종류의 전고체 배터리에 적용할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com

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