LG에너지솔루션이 연세대학교와 공동으로 차세대 배터리 시장의 핵심 기술로 평가받는 '실리콘 음극재'의 성능을 높일 수 있는 기술을 개발했다.
연세대 화공생명공학과 이상영‧이용민 교수팀은 LG에너지솔루션과의 공동 연구를 통해 충·방전 중 부피가 팽창하는 실리콘 음극재의 기술적 난제를 해결할 수 있는 실마리를 찾았다고 10일 밝혔다.
연구 성과는 과학 저널 중 하나인 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 '실리콘 음극 열화에 의한 리튬이차전지 분리막의 기계적 손상(Mechanical shutdown of battery separators: Silicon anode failure)'이라는 제목으로 게재됐다.
실리콘 음극재는 배터리 음극재에 실리콘(Si)을 첨가한 것을 말한다. 기존 천연흑연으로 만든 음극재가 그램(g)당 372밀리암페어(mAh)의 에너지 밀도를 가지고 있다면, 실리콘 음극재는 최소 400mAh 이상의 에너지 밀도를 제공한다. 같은 무게라면 더 많은 에너지를 담을 수 있어 전기차 1회 충전거리를 연장할 수 있다.
그러나 배터리 충·방전 중 부피 팽창이 이뤄져 실제 적용에는 어려움이 많았다. 부피 변화에 따라 셀 구조가 붕괴되거나 분리막에 악영향을 미쳐 배터리의 수명과 용량 확보에 어려움이 있었다.
연구팀은 무기물 기반의 고강도 분리막을 설계하는 등의 방식으로 문제 해결 방안을 찾았다. 기존에는 실리콘 음극 소재에 대한 개선만 진행해서 퇴화 현상을 개선하려고 했다. 분리막 등 다른 소재의 조합을 통해 전체적인 배터리 시스템 관점에서 문제 해결의 실마리를 찾았다. 개선된 소재 기술이 적용된 배터리는 고속 충·방전을 400사이클 진행한 후에도 88% 이상의 용량 유지율을 보이는 것으로 나타났다.
이상영 연세대 교수는 "이번 연구의 가장 큰 의미는 그동안 배터리 분야의 큰 난제였던 실리콘 음극재의 수명 문제를 해결하기 위해 소재 자체를 넘어 배터리 시스템 전체를 바라보는 혁신적인 접근법을 제시했다는 점"이라고 말했다.
행 사 명 : 미국 대선 이후의 배터리 산업과 기술 전망 콘퍼런스
일 시 : 2024년 12월 17일(수) 13시30분~17시30분
장 소 : 포스코타워역삼 3층 이벤트 홀 (역삼역 3번출구 )
규 모 : 관련업계 종사자 150명
주 최 : 디일렉
주 관 : 와이일렉
사 전 등 록 : 22만원(VAT포함) / 현 장 등 록: 27.5만원(VAT포함)
등 록 마 감 : 12월 17일(화) 13시 (조기 마감시 현장등록 불가)
행 사 문 의 : 디일렉 김상수 국장 010 5278 5958
◈ 참고 사항
◦ 세미나룸 인원 제한으로 조기 마감될 수 있습니다.
◦ 현장 참석자, 13시부터 사전 입장 가능합니다.
◦ 발표자료는 공개를 허락한 연사에 한하여, 파일 형태로 제공합니다.
◦ 콘퍼런스 비용 입금 시, 회사명 또는 등록자명으로 입금 후, 사무국으로 연락 주시기 바랍니다.
(우리은행 1005 – 803 – 563727 예금주 디일렉)
* 발표주제 및 연사자는 변경 될 수 있습니다.
*세금계산서 발행은 현금 결제만 가능합니다.
◦ 참가확인증 – 콘퍼런스 종료 후 신청해 주시기 바랍니다.
◦ 취소안내 – 행사 2일전 까지 환불 신청 가능. 이후에는 환불 불가합니다.
– 개인별 주차는 지원하지 않습니다.
– 본 콘퍼런스는 고용보험 환급과정이 아닙니다.
