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한국전자기술연구원(KETI)은 전고체 전지의 핵심소재인 황화물계 고체 전해질의 대기 안정성을 개선하면서도 이온 전도도를 높일 수 있는 소재 기술을 개발, 씨아이에스와 상용화 기술이전 계약을 체결했다고 21일 밝혔다.
전고체 전지는 리튬 이차전지와 달리 액체 상태의 전해질 대신 불연성 고체 전해질을 사용하는 전지다. 화재 위험이 없으면서도 현 리튬이차전지 에너지 밀도의 한계를 두 배 이상 넘어설 수 있어 차세대 전지로 주목받고 있다.
황화물계 고체 전해질을 사용하는 전고체 전지는 물질 자체의 높은 이온 전도도와 무른 연성으로 입자를 조밀하게 압착할 수 있어 이온 전도에 유리하기 때문에, 고용량 대형 전지 제조에 적합한 소재다. 하지만 황화물계 고체 전해질은 대기 노출 시 수분과 쉽게 반응해 황화수소 가스를 발생하고, 결국 소재 자체의 열화로 인한 전지 성능 저하, 전지 제조 어려움을 유발해 상용화에 걸림돌로 작용해왔다.
최근 KETI 차세대전지센터는 기존 고체 전해질의 양이온과 음이온을 조절한 특정 조성을 설계, 고이온 전도가 가능하고 대기 노출 시에도 황화수소 가스 발생량을 4분의 1 수준으로 줄일 수 있는 기술을 개발했다. 또 대기 노출 후 이온 전도도 유지율도 큰 폭으로 향상시켰다고 KETI 측은 설명했다.
조우석 차세대전지센터 책임연구원은 "전기차의 차세대 에너지원은 전고체 전지가 될 것이라 확신한다"며 "이번 기술 이전을 통해 고체전해질 소재의 빠른 상용화를 기대한다"고 말했다. 김승룡기자 srkim@dt.co.kr
김영삼 한국전자기술연구원(KETI) 원장(오른쪽)과 김수하 씨아이에스 대표이사가 21일 대구시 동구 씨아이에스 본사에서 전고체 전해질 기술이전 계약을 체결한 뒤, 계약서를 함께 들어보이고 있다. <한국전자기술연구원>. 디지털타임스
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