국립 부경대학교

차세대 대용량 이차전지로 주목받고 있는 전고체전지의 새로운 전극이 개발돼 관심을 모은다.

부경대학교 오필건 교수(인쇄정보공학과)는 상온에서도 전고체전지의 출력을 높일 수 있는 새로운 전고체전지용 전극 설계를 제시했다.

최근 전기차, 전기선박, 전력저장시스템 등 새로운 대용량 이차전지 시장이 급성장하면서, 화재 등 안전성 문제가 대두되고 있는 리튬이온전지를 대체할 수 있는 전고체전지 관련 연구가 활발히 진행되고 있다.

종전 전고체전지의 전극은 상온에서는 높은 출력을 낼 수 없어 온도를 높여주는 별도의 시스템이 필요했지만, 오 교수는 유니스트 조재필 교수와의 공동연구를 통해 전극의 전도도를 크게 높일 수 있는 새로운 전극 디자인을 제시했다.

오 교수는 10마이크로(㎛) 급 크기의 일차입자형 양극활물질을 오밀조밀하게 쌓고, 활물질 표면에 전해질과 도전체를 교차로 코팅함으로써 활물질 간 전자와 리튬이온의 이동 특성을 크게 개선한 전극을 새롭게 디자인 했다.

오 교수는 “이번에 개발한 새로운 전극을 적용하면 상온에서도 전고체전지의 고출력 특성을 확보함으로써 별도의 승온 시스템 없이도 전고체전지를 사용할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

이 연구결과를 담은 논문은 에너지, 재료 분야 국제저널 <Advanced Energy Materials>(IF: 25.245)에 게재됐다. <부경투데이>



△ 전고체전지 전극 이미지.

'Replacement of Lithium secondary batteries' accelerates the commercialization of solid-state batteries
Development story of Prof. Oh Pil-gun of PKNU, a new electrode for solid-state batteries

A new electrode of solid-state battery, which is attracting the public's attention as a next-generation large-capacity secondary battery, has been developed to draw attention.

Professor Oh Pil-gun ((Dept. of Graphic Arts Information Engineering) at Pukyong National University presented a new electrode design for solid-state batteries that can increase the output of solid-state batteries even at ordinary temperature.

Recently, as the market for new large-capacity secondary batteries such as electric vehicles, electric ships, and electric power storage systems is rapidly growing, researches on solid-state batteries that can replace lithium-ion batteries, which are experiencing safety problems such as fire, are actively studied.

Previously, the electrodes of all-solid-state batteries could not produce high power at room temperature, so a separate system was required to increase the temperature. However, Professor Oh suggested a new electrode design that can significantly improve the conductivity of the electrode through a joint study with Professor Jo Jae-pil of Ulsan Institute of Science and Technology (UNIST).

Professor Oh newly designed an electrode that significantly improves the transport characteristics of electrons and lithium ions between active materials by stacking densely packed primary particle type of positive electrode with active substance of 10 micro (µm) size and cross-coating electrolytes and electric conductors on the surface of the active materials.

Professor Oh said, "If the new electrode developed is applied, it is expected to be able to use the solid-state battery without a separate heating system by securing the high-power characteristics of the solid-state battery even at room temperature."

The paper containing the results of this study has been published in the International Journal of Energy and Materials, <Advanced Energy Materials> (IF: 25.245). <Pukyong Today>