|
|
DGIST, 저온에도 작동하는 고전압-난연성 고분자 고체 전해질 개발
'불나고 터지는 배터리' 끝, 저온·화재 위험 잡았다
리튬 이온 용해 구조 개질, 고분자 동결 방지, 산화 저항성 향상
국제학술지 'Energy Storage Materials' 게재
황보문옥
기자 /  2308호입력 : 2026년 05월 09일
|
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
 |
|
| ↑↑ DGIST 에너지환경연구부 김재현 책임연구원(뒷줄 오른쪽 첫 번째) 연구팀. DGIST 제공 |
|
DGIST(총장 이건우) 에너지환경연구부 김재현 책임연구원 연구팀이 저온에도 안정적으로 작동하면서 화재 위험을 낮춘 리튬 금속 전지용 고체 전해질 기술을 개발했다. 연구는 배터리 안전성과 성능을 동시에 개선할 수 있는 기술로, 향후 고에너지밀도 배터리 상용화에 기여할 것으로 기대된다.
연구는 DGIST 김재현 책임연구원을 비롯해 성균관대 이상욱 교수팀, 경북대 전상은 교수와 공동연구로 수행됐다.
리튬 금속 전지는 높은 에너지 밀도로 차세대 배터리로 주목받고 있지만, 기존 액체 전해질을 사용할 경우 부반응으로 인해 계면이 불안정해지고 리튬 수지상(dendrite)이 형성되면서 화재 위험과 수명 저하 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 고체 전해질이 대안으로 제시되고 있으나, 고분자 기반 고체 전해질은 저온에서 성능이 급격히 떨어지고 고전압 환경에서 안정성이 낮은 한계가 있었다.
연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 PEGDME 기반 고분자 네트워크에 불소계 에터(Fluorinated Ether, FE)를 결합한 새로운 고체 전해질을 개발했다. 이 과정에서 고분자와 첨가제 간의 분자 상호작용을 통해 구조를 안정화하고, 기존 대비 성능을 크게 개선했다.
그 결과, 개발된 전해질은 영하 20℃ 이하에도 동결 없이 높은 이온 전도도(1.46 × 10⁻⁴ S/cm 이상)를 유지했으며, 리튬 이온 이동성을 향상시켜 배터리 성능을 높였다. 또한 전극 표면에 안정적 보호층을 형성해 리튬 덴드라이트 성장을 억제하고, 고전압 양극을 적용한 환경에도 수명 특성이 향상된 것으로 확인됐다. 특히 난연 특성을 통해 화재 위험까지 낮춘 점이 주목된다.
이 기술은 셀 내부에서 고분자를 형성하는 in-situ 공정을 적용해 기존 액체 전지 제조 방식과 호환이 가능하며, 실제 배터리에 적용 가능한 수준의 성능을 입증했다는 점에서 상용화 가능성도 확인했다.
김재현 책임연구원은 “이번 연구는 저온 환경에도 안정적으로 작동하면서 안전성까지 확보한 고분자 고체 전해질 기술”이라며, “차세대 고에너지밀도 배터리 개발에 중요한 기반이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구에는 DGIST 에너지환경연구부 전인준 전임연구원이 공동 제1저자로, 김종민 선임연구원이 공동저자로 참여했다. 연구는 한국연구재단 중견연구사업의 지원을 받아 수행됐고, 결과는 국제학술지 'Energy Storage Materials'에 지난 4월 게재됐다.
|
|
|
사람들
문경시 가은읍(읍장 강선희)은 추석 명절을 맞아 귀성객과 관광객에게 깨끗한 가은읍의 이미
|
바르게살기운동 문경시협의회(회장 손국선)는 산하 여성회(회장 권기숙) 회원들이 참여한 가
|
문경시새마을회(지회장 김현수)는 지난9월 17일 농암농기계창고에서 외국인 계절근로자 50
|
문경시 점촌1동 새마을남녀지도자협의회(회장 김용수, 부녀회장 김명숙)는 지난 9월18일
|
문경시 바르게살기운동 산북면위원회(위원장 서홍도)는 지난9월18일 오전 6시부터 회원 2
|
대학/교육
|
문경교육지원청, 중등 특수교육대상학생 현장체험학습 |
|
대구보건대, 군위군과 지역성장협업 업무협약 |
|
영남이공대, 박승철헤어와 뷰티 전문인재 양성 강화 |
|
대구공업대 사회복지경영계열 대공봉사단, 치매케어지도자 원예치료프로그램 특강 참여 |
|
변창훈 대구한의대총장, ‘한국경영대상’ CEO-인재육성 부문 '대상' |
|
계명문화대 대학일자리플러스센터, 대구스마트고 3학년 '맞춤형 취업역량 강화' |
|
영진전문대-경주정보고, 지역산업 맞춤형 인재 양성 ‘맞손’ |
|
DGIST, 연산량 88%줄인 자율주행 로봇 레이더 기술 개발 |
|
문경교육지원청, 학부모회장협의회 연수 운영 |
|
문경대 간호학과, 상주 우석여고‘블루크로스’동아리 대상 진로멘토링 프로그램 |
칼럼
오늘 우리 사회에서 가장 심각한 도덕적 위기는 무엇일까. 부정부패, 거짓말, 탐욕
|
바둑판의 패라는 것은, 기묘한 수다. 여기저기서 싸움이 걸릴 때마다 이랬다가 저랬
|
드라마 ‘참교육’은 85개 국 시청자에게 묻고 있다. "당신의 학교는 어땠나요?"
|
1.지방자치·분권(대명제)에 반함.
지방자치의 근본은 주민공동체 중심으로 화합과
|
최근 계절과 상관없이 인플루엔자(독감) 바이러스가 유행이 이어지는 가운데 코로나1
|
대학/교육
|
문경교육지원청, 중등 특수교육대상학생 현장체험학습 |
|
대구보건대, 군위군과 지역성장협업 업무협약 |
|
영남이공대, 박승철헤어와 뷰티 전문인재 양성 강화 |
|
대구공업대 사회복지경영계열 대공봉사단, 치매케어지도자 원예치료프로그램 특강 참여 |
|
변창훈 대구한의대총장, ‘한국경영대상’ CEO-인재육성 부문 '대상' |
|
계명문화대 대학일자리플러스센터, 대구스마트고 3학년 '맞춤형 취업역량 강화' |
|
영진전문대-경주정보고, 지역산업 맞춤형 인재 양성 ‘맞손’ |
|
DGIST, 연산량 88%줄인 자율주행 로봇 레이더 기술 개발 |
|
문경교육지원청, 학부모회장협의회 연수 운영 |
|
문경대 간호학과, 상주 우석여고‘블루크로스’동아리 대상 진로멘토링 프로그램 |
|
|
|
 에너지환경연구부 김재현 책임연구원 연구팀이 저온에서도 안정적으로 작동하면서 화재 위험을 낮춘 리튬 금속 전지용 고체 전해질 기술을 개발했다. 이번 연구는 배터리의 안전성과 성능을 동시에 개선할 수 있는 기술로, 향후 고에너지밀도 배터리 상용화에 기여할 것으로 기대된다.이번 연구는 DGIST 김재현 책임연구원을 비롯해 성균관대학교 이상욱 교수팀, 경북대학교 전상은 교수와의 공동연구로 수행됐다.리튬 금속 전지는 높은 에너지 밀도로 차세대 배터리로 주목받고 있지만, 기존 액체 전해질을 사용할 경우 부반응으로','https://www.smnews.co.kr/data/newsThumb/1778290503ADD_thumb580.jpg');){kind=small}
