과학자들이 전고체 리튬 이온 배터리의 성능과 안전성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 신소재를 발견했다고 일렉트로닉 엔지니어링 저널이 3일(현지시각) 보도했다.
보도에 따르면 이 신소재는 높은 이온 전도도와 공기 안정성을 갖춘 피로클로르형 옥시불화물로, 기존 리튬 이온 배터리의 문제점을 해결하고 차세대 배터리 개발에 새로운 가능성을 열어준다.
현재 사용되는 리튬 이온 배터리는 액체 전해질을 사용하여 높은 에너지 밀도를 제공하지만, 발화 위험과 누출 가능성이 존재하는 안전성 문제를 가지고 있다. 또한, 액체 전해질은 저온에서 성능이 저하되고 수명이 짧아지는 단점이 있다.
이번에 발견된 피로클로르형 옥시불화물은 기존 산화물 고체 전해질보다 훨씬 높은 이온 전도도를 나타내, 빠른 충전 및 방전 속도를 가능하게 한다.
또한, 피로클로르형 옥시불화물은 공기 중에서도 안정하여 누출 및 발화 위험을 크게 줄인다.
피로클로르형 옥시불화물은 저온에서도 뛰어난 성능을 유지한다. 영하 10도까지 낮은 온도에서도 뛰어난 성능을 유지하는 특징을 가지고 있다.
이와 함께 유독 가스 발생 위험이 없어 안전성이 높을 뿐 아니라 전기차, 휴대폰, 의료기기 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.
업계에서는 이번 연구 결과가 안전하고 고성능 전고체 리튬 이온 배터리 개발에 중요한 발걸음이 될 것으로 기대하고 있다. 연구팀은 앞으로 이 신소재의 성능을 더욱 향상시키고, 대량 생산 기술 개발에 힘쓸 계획이다.
이 연구를 이끈 후지모토 마사히코 도야마 대학교 교수는 "새로운 소재는 기존 리튬 이온 배터리의 안전성 문제를 해결하고, 더 높은 에너지 밀도를 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있다"고 말했다. 또한, "이번 발견은 전기차 시장의 성장과 더불어 다양한 산업 분야에 큰 영향을 미칠 것"이라고 덧붙였다.
안전하고 고성능 전고체 리튬 이온 배터리용 신소재 발견은 미래 에너지 산업에 큰 영향을 미칠 획기적인 발견이다. 이번 연구 결과는 차세대 배터리 개발을 가속화하고, 안전하고 지속 가능한 에너지 미래를 만드는 데 기여할 것으로 전망된다.
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