IT/과학
생기원, '성능·안전 두 마리 토끼' 잡은 전고체 배터리 핵심 소재 개발…화재 위험 없는 상용화 '한걸음'
뉴스보이
2026.04.15. 11:28
뉴스보이
2026.04.15. 11:28
간단 요약
간단 요약
생기원 김태효 수석연구원팀은 기존 대비 이온전도도 77배 높은 황화물계 고체전해질을 개발했습니다.
수분 노출 시 유독성 황화수소 40% 감소 및 배터리 용량 18% 향상으로 상용화를 앞당깁니다.
이 기사는 8개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
이 기사는 8개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
한국생산기술연구원 김태효 저탄소에너지그룹 수석연구원팀이 전고체 배터리용 황화물계 고체전해질의 성능과 안정성을 동시에 높인 핵심 소재를 개발했습니다. 이 소재는 리튬이온 이동성을 크게 향상시키고, 공기 중 수분 노출 시 발생하는 유독성 황화수소 발생량을 줄이는 데 성공했습니다. 고체전해질은 전고체 배터리 내에서 리튬이온이 이동하는 통로 역할을 하며, 황화물계는 높은 이온전도도로 유력한 후보 소재로 꼽힙니다.
연구팀은 기존 황화물계 고체전해질인 Li₆PS₅I가 습기에 취약하고 이온전도도가 상대적으로 낮다는 점에 주목했습니다. 이를 해결하기 위해 Li₆PS₅I에 염소, 안티몬, 산소 세 가지 원소를 함께 넣는 방식을 적용했습니다. 염소는 소재 내부의 원자 배열을 바꿔 리튬이온 이동을 쉽게 하고, 안티몬과 산소는 수분에 강한 결합 구조를 만들어 소재 분해와 황화수소 발생을 줄이는 역할을 합니다.
개발된 소재의 이온전도도는 기존 대비 약 77배 높아진 1.158 밀리지멘스퍼 센티미터(mS cm)로 확인되었습니다. 상대습도 30% 환경에서 황화수소 발생량은 40% 줄었으며, 상대습도 50% 환경에서도 24시간 동안 고체 상태를 유지하며 수분 저항성을 입증했습니다. 또한 배터리 내부 합선 직전까지 버티는 한계 전류 값이 기존 대비 86% 높아졌고, 리튬 금속과 맞닿은 상태에서 2,000시간 이상 안정적으로 작동했습니다.
개발된 고체전해질을 적용한 전고체 전지는 초기 방전용량이 158.4 밀리암페어시 퍼 그램(mAh g)으로, 기존 Li₆PS₅I 기반 전지보다 18% 향상되었습니다. 충방전 100회 반복 내구성 시험에서도 안정적인 작동을 보였습니다. 이번 연구 성과는 케미칼 엔지니어링 저널에 게재되었으며, 국내 소재·부품·장비 기업으로의 기술 이전을 통해 전고체 배터리 상용화를 앞당길 계획입니다.
이 콘텐츠는 뉴스보이의 AI 저널리즘 엔진으로 생성 되었으며, 중립성과 사실성을 준수합니다. AI가 작성한 초안을 바탕으로 뉴스보이 에디터들이 최종검수하였습니다. (오류신고 : support@curved-road.com)
• 이 콘텐츠는 뉴스보이의 AI 저널리즘 엔진으로 생성 되었으며, 중립성과 사실성을 준수합니다.
• AI가 작성한 초안을 바탕으로 뉴스보이 에디터들이 최종검수하였습니다. (오류신고 : support@curved-road.com)
