고려대, 이차전지 에너지 밀도 향상 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 윤영수 고려대 융합에너지공학과 교수팀이 리튬 금속 이차전지의 에너지 밀도를 향상시키는 후막화 기술을 개발했다.

왼쪽부터 교신저자 윤영수 교수, 제1저자 강동혁·박민혁 석박사통합과정생, 이정훈 연구교수(사진=고려대 제공)

고려대는 윤 교수팀이 이러한 연구 성과를 거뒀다고 15일 밝혔다. 연구 결과는 저명 국제학술지(Advanced fiber materials) 12월 12일자에 게재됐다.

후막화 기술은 리튬 이차전지 단일 셀의 전극 밀도를 높이는 기술이다. 기존 양극활 물질의 변경 없이 에너지 한계를 극복할 수 있다.

일반적으로 전극 제조에 사용되는 슬러리 방식은 두꺼운 전극을 제조하는 과정에서 균열(crack)과 플레이킹(flake)이 발생하는 문제가 있다. 또한 전하 이동 저항과 국부적 전류 과부하가 증가, 율 특성과 사이클링 안정성이 저하되는 기술적 한계를 갖고 있다.

연구진은 복합 네트워크 조합을 활용해 고성능 후막 전극을 제조했다. 복합 네트워크는 대량 생산이 가능한 슬러리 방식으로 후막 양극 제조를 용이하게 함과 동시에 높은 율 특성과 우수한 사이클링 안정성을 나타냈다. 복합 네트워크는 전도성 나노섬유 네트워크(CNN)와 나노브리징 비정질 폴리하이드록시알카노에이트(aPHA) 바인더를 기반으로 조합했다.