배터리 안전 혁신! 화학硏, 인쇄 기술로 '리튬 보호막' 개발…폭발 위험 '날려'
배터리 폭발의 근본적인 해결책을 제시할 획기적인 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었습니다. 한국화학연구원 석정돈 박사 연구팀은 차세대 배터리로 각광받는 리튬금속전지의 가장 큰 난제인 덴드라이트 문제를 해결하는 핵심 기술을 개발하며 배터리 안전성 확보에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.
덴드라이트란? 리튬이 전극 표면에서 불균일하게 성장하며 발생하는 현상으로, 배터리 내부 합선을 일으켜 폭발의 원인이 됩니다. 기존에는 덴드라이트 문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 시도되었지만, 복잡한 공정과 높은 비용으로 상용화에 어려움을 겪어왔습니다.
화학연구원의 혁신적인 기술은 무엇일까요? 연구팀은 고체 고분자와 세라믹을 결합한 하이브리드 보호막을 리튬금속에 전사 인쇄 방식으로 적용하여 덴드라이트 성장을 효과적으로 억제하는 기술을 개발했습니다. 전사 인쇄는 기존의 복잡한 코팅 공정을 대체하여 생산 비용을 획기적으로 절감할 수 있으며, 배터리 제작 과정의 효율성을 높일 수 있다는 장점이 있습니다.
이 기술의 핵심은 하이브리드 보호막의 뛰어난 기능성에 있습니다. 고체 고분자는 유연성을 제공하여 리튬금속 표면에 완벽하게 밀착되고, 세라믹은 강도와 내구성을 높여 덴드라이트 침투를 막습니다. 또한, 전사 인쇄 방식을 통해 보호막을 균일하게 형성하여 덴드라이트 발생 가능성을 최소화합니다.
이 기술이 상용화된다면 리튬금속전지의 안전성을 획기적으로 향상시켜 전기차, 에너지 저장 시스템 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다. 특히, 전기차 시장에서 배터리 안전에 대한 우려를 해소하고, 고성능 배터리 개발을 가속화하는 데 기여할 수 있을 것입니다.
석정돈 박사는 “이번 기술 개발은 한국 화학 연구원의 기술력을 세계적으로 인정받는 계기가 될 것이다”라며, “앞으로도 차세대 배터리 기술 개발에 박차를 가하여 에너지 산업 발전에 기여하겠다”고 밝혔습니다.
전문가들은 “화학연구원의 리튬 보호막 제조 기술은 배터리 안전성 확보에 획기적인 돌파구를 마련했다”라며, “이 기술이 상용화되면 배터리 시장에 큰 변화를 가져올 것으로 예상된다”고 평가했습니다.
