국립부경대, '전고체전지 양극 계면 제어' 새 기술 개발 성공

황화물계 전지 양극 계면 제어 성공
붕산 이용 표면 처리로 부반응 개선
전고체전지 상용화 앞당기는 성과

부경대 연구팀[Jahabzaib Ali 박사과정생(1저자), 오필건 교수, 황민기 석사과정생, Kashif Saleem Saqib 박사과정생]./부경대 제공

국립부경대 오필건 교수 연구팀이 차세대 전고체전지의 상용화를 가로막던 양극 계면 문제를 해결하는 제어 기술을 새롭게 개발했다.

국립부경대학교는 나노융합공학전공 오필건 교수 연구팀이 차세대 전지인 전고체전지용 양극 제어를 위한 새로운 기술을 개발했다고 밝혔다.

오필건 교수 연구팀은 황화물계 전고체전지용 단입자형 양극활물질인 NCM811 소재의 계면 제어 연구 성과를 화학 분야 세계적 학술지인 (Chemical Engineering Journal)에 최근 게재했다.

현재 리튬이온전지는 안전성이 떨어진다는 단점이 있어 이를 극복하기 위한 대안으로 전해액을 황화물계 고체 전해질로 대체한 전고체전지가 주목받고 있다. 하지만 황화물계 전해질과 양극활물질 사이의 불안정한 계면이 상용화에 걸림돌이 돼 왔다.

오필건 교수 연구팀은 양극 소재 표면에 붕산(Boron-acid)을 이용한 간단한 표면처리를 통해 기존 전해질-활물질 간 불안정한 전기화학 부반응을 크게 개선한 연구 결과를 밝혔다.

연구팀은 붕산 처리를 통해 황화물계 전해질과의 전기화학적 부반응을 억제하는 데 성공함과 동시에 활물질 표면 리튬이온의 이동을 원활하게 했다.

오필건 교수는 "이번 연구는 양극재의 구조적 안정성을 크게 높여 전고체전지의 사이클 안정성을 향상함으로써, 전고체전지 상용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

부산=김성욱 기자 attainuk0518@