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고등부 | [탄소중립 시대의 새로운 미래, 전고체 배터리 개발, 고병도 환경기자]

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작성자 관리자 작성일22-09-14 23:08 조회2,015회 댓글0건

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탄소중립은 전 세계가 함께 달려가고 있는 공동의 목표 중 하나입니다. 탄소중립을 이루기 위해 내연기관차 생산을 줄이고 친환경적인 전기자동차의 비중을 늘리려는 움직임 또한 활발합니다.

 

고체 전해질을 이용한 배터리는 기본적으로 외부 온도변화와 충격에 강해 화재 안전사고가 일어날 가능성이 현저히 적고, 겨울철에도 충전 효율이 떨어지지 않아 이용자들이 느끼는 불편함을 크게 개선할 수 있는데요. 모든 구성요소가 고체로 이루어져 있어 충전 시간을 절약하고, 에너지를 밀도 있게 압축해 배터리를 더 작고 가볍게 만들 수 있는 것도 전고체 배터리의 큰 장점입니다.

 

전고체 배터리는 앞서 말한 액체의 한계를 극복한 고체 배터리입니다. 대부분의 고체 전해질이 액체보다 뛰어난 성능을 보이지만, 고체 전해질도 여러 종류가 존재합니다. 고체 전해질은 고분자계, 산화물계, 황화물계 세 분야로 나뉘는데요. 고분자계 고체 전해질은 상대적으로 저렴하고 공정이 쉽지만 실제로 전기차에 사용했을 때 이온전도도는 떨어집니다. 반면 황화물계는 가장 높은 효율을 기대할 수 있지만, 가격이 비싸다는 단점이 있다.

 

KAIST 연구팀은 리튬이온의 장점을 그대로 이용하면서, 액체 전해질을 신축성이 있는 고체 형태로 바꾸어 단점을 보완한 전고체 배터리를 개발했습니다.

 

신축성이 있는 고체로 흔히 떠오르는 건 고무입니다. 엘라스토머라고 명명된 이 고무 형태 내부에 리튬의 이온전도도를 높게 유지할 수 있는 플라스틱 결정 물체를 연결해 고체 전해질을 완성했습니다. 이는 한 번 충전하면 800km를 주행할 수 있는 지속력입니다. 배터리 1kg410Wh의 에너지밀도를 구현하는 최초의 고체 전해질을 개발하면서 전기차 주행거리와 안전성을 동시에 기대할 수 있게 되었습니다.

 

전 세계가 주목하는 친환경적인 전기자동차 시장에서 우리 연구진의 역량이 빛을 발했습니다. 연구팀이 확보한 전고체 배터리 원천기술을 바탕으로 꿈의 배터리인 전고체 배터리 상용화에 한 걸음 더 다가설 수 있었습니다. 수많은 연구진의 연구와 세상을 살아가는 우리의 실천이 탄소중립 사회의 기반이 된다는 걸 기억하는 게 중요해 보입니다.

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