용매 필요없는 초박막형 고체 전해질막 제조

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국전자통신연구원(ETRI)은 전고체 이차전지의 핵심기술인 고체 전해질막을 초박막형으로 제조하는 데 성공했다고 16일 밝혔다.

고체 전해질을 사용한 전고체 이차전지는 온도 변화에 따른 화재·폭발 위험이 적어 액체 전해질을 쓰는 기존 리튬이온 배터리를 대체할 안전한 차세대 배터리로 주목받고 있다.

다만 딱딱한 고체 전해질의 내구성을 높이기 위해 수백 ㎛(마이크로미터·100만분의 1ｍ)∼1밀리미터 두께의 막을 사용해야 하는데 이로 인해 에너지 밀도를 늘리는 데 한계가 있다.

연구팀은 기계적인 힘을 가하면 쉽게 섬유화되는 바인더(접착제) 소재를 이용, 건식공정을 통해 고체 전해질과 바인더를 혼합해 고체 전해질막을 제조했다.

바인더 함량을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 용매를 사용할 필요가 없어 기존 1㎜ 두께 고체 전해질막 대비 최대 10배 이상 에너지 밀도를 높일 수 있다.

연구팀은 기존 상용화된 리튬이온전지 분리막 두께에 근접한 18㎛의 초박막 고체 전해질막을 제조하는 데 성공했다.

정확한 바인더 양을 투입할 수 있도록 초박막형 고체전해질막 개발을 위한 공정 표준도 제시했다.

박영삼 ETRI 스마트소재연구실 박사는 "초박막형 고체전해질막 대면적화 성공으로 에너지 밀도를 대폭 높일 수 있어 가격경쟁력이 높은 전고체 이차전지의 상용화 가능성을 높일 것"이라고 기대했다.

jyoung@yna.co.kr