전남대 박찬진 교수팀, 전기차 화재 막는 ‘전고체 배터리’ 개발

전남대 박찬진 교수

전남대학교 연구진이 전기차의 화재위험을 크게 낮출 수 있는 배터리 개발에 성공했다.

전남대 박찬진 교수(신소재공학부) 연구팀은 전고체 배터리의 핵심부품이면서도 낮은 이온전도도, 전극과의 접촉 불안정, 기계적 성질의 문제 등 고체전해질의 약점을 해결한 전고체 배터리를 개발하는데 성공했다.

전고체 배터리는 구성 재료가 모두 고체 물질이어서, 화학적으로 안정됨에 따라 특히 화재에 안전하면서 기존의 리튬이온 배터리에 비해 성능까지 우수해 현재 전기차와 배터리 분야에서 크게 주목받고 있다.
이 때문에 국·내외에서 전고체 배터리에 대한 연구가 활발하게 이어지고 있으나, 핵심부품인 고체전해질의 약점을 극복하지 못해 온 것을 전남대 연구팀이 해결한 것이다.

지금까지 전기차 등에 주로 사용돼 온 리튬이온 배터리는 유기계 액체 전해질이 사용됐으나, 불에 잘 타는 성질 때문에 배터리 화재의 주요 요인으로 지적돼 왔다.

이 연구결과는 엘스비어에서 발간하는 최상위 학술지인 ‘에너지 스토리지 머티리얼스’ (Energy Storage Materials, 피인용 지수 16.280)에 게재됐다.

전고체 배터리(연구개념도)

이번 연구는 과학기술정보통신부(한국연구재단 선도연구센터) 및 산업통상자원부 (한국에너지기술평가원 ESS기술개발사업) 등의 지원으로 수행됐다.

박찬진 교수는 “복합 고체전해질이 적용된 전고체 배터리는 화재발생 가능성을 낮춤으로써 전기차의 보급 확산에 기여하는 것은 물론 ESS, 모바일, 의료기기 등 다양한 분야에도 활용이 가능할 것”으로 기대했다.
참고로 논문명은 An advanced solid polymer electrolyte composed of poly(propylene carbonate) and mesoporous silica nanoparticles for use in all-solid-state lithium-ion batteries 이다.