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배터리 수명 3배로 연장 성과 SK온이 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 연구 성과를 유명 국제 학술지에 잇따라 발표하며 차세대 배터리 기술 선점에 나섰다.학계와 연구 협력을 통한 혁신적 성과를 확보하겠다는 전략이다.
SK온은 6일 한양대학교 김동원 교수팀과 함께 황화물계 전고체 전지의 수명을 높이는 연구에 성공했다고 밝혔다.리튬 메탈 음극 표면에 보호막을 형성해 배터리의 안전성과 수명을 끌어올리는 방식이다.이번 연구는 에너지·화학 분야의 국제적 학술지인 'ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters)' 4월호에 실렸다.국내외 특허 출원도 완료했다.
전고체 전지의 차세대 음극 소재로 주목받는 리튬 메탈은 기존 흑연 대비 약 10배에 달하는 용량과 낮은 전기화학적 전위를 바탕으로 에너지 밀도 향상과 고출력 구현의 핵심으로 떠오르고 있다.다만 리튬 메탈 음극을 적용해 전고체 배터리를 개발하면 상온에서 충·방전 횟수가 100회로 제한되는 것이 단점으로 꼽힌다.
SK온은 전고체 배터리의 짧은 수명 문제를 해결하기 위해 리튬 메탈 음극을 특수 용액에 담가 무기물을 제거하고 전도성이 높은 리튬나이트라이드(Li3N)와 기계적 강도가 높은 리튬옥사이드(Li2O) 기반 보호막을 형성시켰다.이를 통해 계면 안전성을 확보했으며,마작패 구매가이드실험 결과 상온에서도 300회 이상 충·방전이 가능했다.기존 리튬 메탈 전고체 배터리 수명을 약 3배로 늘린 셈이다.
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