국립부경대학교는 오필건 나노융합공학전공 교수 연구팀이 차세대 전지로 주목받는 전고체전지의 양극 제어 신기술을 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

연구팀의 황화물계 전고체전지용 단입자형 양극활물질 NCM811 소재 계면 제어 연구 성과는 화학 분야 저명 국제 학술지 Chemical Engineering Journal에 게재됐다.

가장 널리 활용되는 이차전지인 리튬이온전지는 휘발성 액상 전해액으로 인한 안전성 문제가 있어 이를 해결하기 위한 연구가 활발하다.

전해액 대신 황화물계 고체 전해질을 사용하는 전고체전지가 차세대 기술로 떠올랐으나, 황화물계 전해질과 양극활물질의 불안정한 접촉면이 상용화를 가로막는 핵심 과제였다.

연구팀은 학술지 게재 논문을 통해 양극 소재에 붕산을 활용한 단순 표면 처리만으로 전해질과 활물질 사이의 불안정한 전기화학 부반응을 대폭 줄인 결과를 공개했다.

황화물계 전고체전지의 에너지 밀도를 극대화할 수 있는 단입자형 NCM811 소재 표면을 어닐링 공정으로 붕산 처리한 결과, 황화물계 전해질과의 전기화학적 부반응이 억제되고 활물질 표면에서 리튬이온이 원활히 이동하게 됐다.

오 교수는 "양극재의 구조 안정성을 대폭 강화해 전고체전지의 사이클 안정성을 끌어올림으로써 전고체전지 상용화 시기를 앞당기는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.