고분자 전해질 기술의 혁신으로 전고체 배터리 성능 향상

리튬 이온 배터리스마트폰, 노트북, 전기 자동차에 널리 사용되지만 충전 속도, 범위 및 안전 위험과 관련된 문제에 직면해 있습니다. 폴리머 기반 전고체전지는 가격이 저렴하고 유연성이 뛰어나며 가공이 용이하다는 점에서 조기 상용화가 유망한 방향으로 꼽힌다.

최근 복주대학교 연구팀은 고분자 전해질 분야에서 진전을 이루었습니다. 연구진은 내장된 전기장이라는 기본 물리학 원리를 적용하여 고분자 사슬의 산소 원자 근처에 아연 이온을 도입했습니다. 이는 리튬 이온에 대한 결합력을 감소시켜 전해질 내에서 이온 수송을 위한 더 낮은 저항의 경로를 구축합니다.

이 설계는 리튬 이온의 이동 에너지 장벽을 크게 낮추어 배터리의 고속 충전 기능과 수명을 크게 향상시킵니다. 테스트 결과, 이 기술을 사용하는 인산철리튬 배터리는 2C 속도에서 5,000회 충방전 주기 후에도 용량의 84%를 유지하는 것으로 나타났습니다. 이 연구는 물리적 장을 통한 이온 전달을 조절하는 새로운 접근 방식을 개척하여 보다 안전한 고성능 전고체 배터리 개발을 위한 기술 지원을 제공합니다.