/사진제공=KAIST
리튬금속전지는 전기차의 주행거리를 획기적으로 높일 수 있다. 그러나 전지 내 리튬의 전착 과정에서 '덴드라이트(Dendrite:전지의 활성을 저하하는 가지모양의 결정)가 형성되고, 액체 전해액에 의한 지속적인 부식(Corrosion)이 발생해 전지의 수명과 안정성에 부정적 영향을 주는 만큼 기술적 해결이 필요하다.
공동연구팀은 리튬금속전지의 구현을 위해 기존에 보고되지 않은 `붕산염-피란(borate-pyran) 기반 액체 전해액'을 세계 최초로 적용, 리튬금속 음극의 기술적 난제를 해결하고 그 근본원리를 규명했다.
김희탁 교수,/사진제공=KAIST
김희탁 교수는 "이번 연구는 지금까지 실현 불가능하다고 여겨진 액체 전해액 기반의 리튬금속전지의 구현 가능성을 가시화한 연구" 라고 말했다. 논문의 제1 저자인 권혁진 박사과정은 "리튬금속음극 계면의 나노스케일 제어를 통해 리튬금속전지의 한계를 극복할 수 있음을 보였다고 연구의 의미를 강조했다.
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이 연구결과는 학술지 '네이처 에너지(Nature Energy)'에 지난달 23일 온라인 게재됐다.
한편 이번 연구 성과는 카이스트와 LG에너지솔루션이 차세대 리튬금속전지 기술 개발을 위해 2021년 설립한 '프론티어 연구소'를 통해 이뤄진 것으로, 대학과 기업이 힘을 모은 배터리 기술 혁신의 사례로 기록됐다.