UNIST(울산과학기술원)는 조재필 에너지화학공학과 특훈교수 연구팀이 배터리 수명을 저해하는 양극재 입자의 미세 균열과 화학적 불안정성을 개선할 수 있는 코팅 기술을 개발했다고 3일 발표했다.
연구팀에 따르면 대용량 배터리 양극 소재로 꼽히는 하이니켈 소재는 고용량 발현이 가능하고 가격이 상대적으로 저렴한 장점이 있다. 하지만 충·방전이 반복되면 소재 입자 내부에 미세 균열이 생기면서 수명이 급격히 감소한다.
연구팀은 문제 해결을 위해 보호제인 ‘코발트-보라이드’ 화합물을 양극재 입자 표면뿐만 아니라 입자 내부까지 골고루 침투시킬 수 있는 상온 코팅 기술을 개발했다. 코발트-보라이드 물질이 하이니켈 양극 구성 성분인 산소와 강한 결합을 이루는 원리로 상온 코팅이 가능하다고 연구팀은 설명했다. 연구팀이 개발한 코팅법을 쓰면 수명 유지 효과가 뛰어난 것으로 나타났다.
조재필 교수는 “실험 결과 500회 충전 및 방전 후에도 기존 용량의 95%에 이르는 성능을 보였다”며 “기존 코팅 공정과 비교해 적어도 20% 이상의 비용절감이 가능하다”고 설명했다.
울산=하인식 기자 hais@hankyung.com
연구팀에 따르면 대용량 배터리 양극 소재로 꼽히는 하이니켈 소재는 고용량 발현이 가능하고 가격이 상대적으로 저렴한 장점이 있다. 하지만 충·방전이 반복되면 소재 입자 내부에 미세 균열이 생기면서 수명이 급격히 감소한다.
연구팀은 문제 해결을 위해 보호제인 ‘코발트-보라이드’ 화합물을 양극재 입자 표면뿐만 아니라 입자 내부까지 골고루 침투시킬 수 있는 상온 코팅 기술을 개발했다. 코발트-보라이드 물질이 하이니켈 양극 구성 성분인 산소와 강한 결합을 이루는 원리로 상온 코팅이 가능하다고 연구팀은 설명했다. 연구팀이 개발한 코팅법을 쓰면 수명 유지 효과가 뛰어난 것으로 나타났다.
조재필 교수는 “실험 결과 500회 충전 및 방전 후에도 기존 용량의 95%에 이르는 성능을 보였다”며 “기존 코팅 공정과 비교해 적어도 20% 이상의 비용절감이 가능하다”고 설명했다.
울산=하인식 기자 hais@hankyung.com
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