사회
“용액 한 방울로 해결” GIST, 차세대 리튬금속전지 수명·안정성 높였다
뉴스보이
2026.10.23. 09:44
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간단 요약
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GIST 연구팀이 리튬 금속 표면에 2~3㎛ 두께의 보호막을 형성해 배터리 성능 저하를 막는 기술을 개발했습니다.
이 기술을 적용하면 쿨롱 효율이 94%에 달하며, 파우치형 전지에서도 안정적인 성능을 보였습니다.
이 기사는 3개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
이 기사는 3개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
광주과학기술원(GIST) 차세대에너지연구소 조진현 박사 연구팀(지도교수 엄광섭 신소재공학과 교수)이 차세대 배터리로 주목받는 리튬금속전지의 수명과 안정성을 획기적으로 높이는 보호막 기술을 개발했습니다. 리튬 금속은 흑연보다 단위 무게당 이론적 용량이 약 10배 커 차세대 소재로 꼽히지만, 충·방전 시 발생하는 불규칙한 결정 성장인 '덴드라이트'가 배터리 성능을 저해하고 합선 위험을 높이는 것이 큰 과제였습니다.
연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 리튬 금속 표면에 특수 용액을 코팅하는 방식을 택했습니다. 질산마그네슘과 유연한 고분자 소재(PVDF HFP)를 혼합한 용액을 바르고 말리면 2~3㎛(마이크로미터) 두께의 초박막 보호층이 형성됩니다. 복잡한 장비 없이 용액 코팅만으로 보호막을 만들 수 있어 향후 대량생산 공정으로 확장할 가능성이 큽니다.
성능 검증 결과, 보호막을 적용한 전지는 250회 충·방전 동안 평균 94%의 쿨롱 효율을 기록했습니다. 이는 보호막이 없는 기존 전지의 120회, 92% 수준보다 크게 향상된 수치입니다. 또한 리튬인산철(LFP) 양극을 사용한 전지는 500회 이상, 실제 배터리와 유사한 파우치형 전지에서도 70회 이상 안정적인 성능을 보였습니다.
이번 연구 결과는 화학 공학 분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'에 게재되었습니다. 연구팀은 향후 상용화를 위해 대면적 코팅의 균일성을 확보하고 대형 전지에서의 장기 수명과 안전성을 추가로 검증할 계획입니다.
이 콘텐츠는 뉴스보이의 AI 저널리즘 엔진으로 생성 되었으며, 중립성과 사실성을 준수합니다. AI가 작성한 초안을 바탕으로 뉴스보이 에디터들이 최종검수하였습니다. (오류신고 : support@curved-road.com)
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