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삼성SDI가 리튬메탈 배터리의 수명과 안전성을 동시에 개선할 수 있는 전해질 기술을 개발했다.
삼성SDI는 23일 미국 컬럼비아대학교와의 공동연구를 통해 리튬메탈 배터리에 적용 가능한 새로운 전해질 조성을 개발했다고 밝혔다.
리튬메탈 배터리는 기존 삼원계 배터리에 비해 에너지 밀도가 1.6배에 달해 차세대 웨어러블 기기 등 미래 산업의 핵심 기술 중 하나로 꼽히지만 충방전 가능 횟수가 수십 회에 불과해 상용화에 제약이 있었다.
삼성SDI와 컬럼비아대 공동연구팀은 불소 성분을 포함한 '겔 고분자 전해질'을 적용해 리튬메탈 음극 표면에 안정적인 계면을 형성하는 기술을 구현했다. 이를 통해 충전 과정에서 발생하는 덴드라이트 형성을 억제해 배터리 수명 저하와 안전성 문제를 완화했다고 회사 측은 설명했다.
덴드라이트는 충전 시 리튬 이온이 음극 표면에 불균일하게 쌓이면서 형성되는 결정체로 내부 단락과 수명 감소의 주요 원인으로 지목돼 왔다.
이번 연구 논문은 에너지 분야 학술지 ‘줄(Joule)’ 최신호에 게재됐다. 해당 학술지는 Cell Press가 발행한다.
논문에는 삼성SDI 연구소와 삼성SDI 미국 연구법인(SDI R&D America), 컬럼비아대 연구진이 공동 저자로 참여했다.
주용락 삼성SDI 연구소장(부사장)은 “리튬메탈 배터리의 안전성을 개선한 기술이 학술적으로 검증받았다는 데 의미가 있다”면서 “앞으로도 국내외 연구 네트워크를 기반으로 차세대 배터리 기술 확보에 속도를 낼 것”이라고 말했다.
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