기계연, 배터리 가격은 ↓, 에너지 밀도·용량은 ↑ 작성일 02-26 132 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">롤투롤 호환 플래시 공정으로 이차전지 열화 억제 성공</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="0a2L4t0C0x"> <p contents-hash="3531fdac3c05e4262b4b2854f84c761ff7ada4cbeabc2a9c0bd07b1ca3523b50" dmcf-pid="pNVo8Fph3Q" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=박희범 기자)<span>한국기계연구원은 이차전지장비연구실 우규희, 권신 책임연구원 연구팀이 초고속, 대면적 플래시 공정을 활용, 후막 전극의 열화를 억제하는 전극 활성화 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.</span></p> <p contents-hash="ede0fde467159c82825a199a8079644b0b2115ba806817f41cabfc52d2f9209e" dmcf-pid="Ujfg63UluP" dmcf-ptype="general">연구진은 파일럿 스케일의 롤투롤 테스트 베드를 통해 롤투롤 공정과의 호환성도 성공적으로 입증했다.</p> <p contents-hash="ff19c02def9a5f29f59d6d5b087ab02566e216dec382400bdf1ce6801bdb8683" dmcf-pid="uA4aP0uSp6" dmcf-ptype="general">이차전지장비연구실 우규희 책임연구원은 "후막 전극의 성능 열화를 획기적으로 억제하는 기술"이라며 "배터리 가격은 낮추고 에너지 밀도와 용량은 높이면서도 크기와 무게를 줄일 수 있는 새로운 가능성"이라고 의미를 부여했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ef7e428067a9a494a023138257509635bcaeee8e39bb57013a3cce8b6fce18ed" dmcf-pid="7c8NQp7v78" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국기계연구원 이차전지장비연구실 우규희 책임연구원(오른쪽)이 롤투롤 호환 플래시 공정 장비에 대해 설명 중이다. 사진=기계연" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202502/26/ZDNetKorea/20250226193959575nbzw.jpg" data-org-width="638" dmcf-mid="F86jxUzTzR" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202502/26/ZDNetKorea/20250226193959575nbzw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국기계연구원 이차전지장비연구실 우규희 책임연구원(오른쪽)이 롤투롤 호환 플래시 공정 장비에 대해 설명 중이다. 사진=기계연 </figcaption> </figure> <p contents-hash="b079cee407862747bdea933f27eb5b5338729d9ec0ed64e3305bdac8e37d9ca7" dmcf-pid="zYATExe7U4" dmcf-ptype="general">후막 전극은 고에너지 밀도 구현이 가능하다. 배터리 팩 층수를 줄여 구조를 단순화함으로써 제조 공정 효율화와 원가를 절감할 수 있다.</p> <p contents-hash="e7a956a5e40100bedd90b9787cdd99b386492463530c09fd0f0edfe08b169b0a" dmcf-pid="qGcyDMdz3f" dmcf-ptype="general">그러나 후막 전극은 두꺼운 전극 두께로 인해 리튬 이온과 전자 이동 저항이 증가한다. 이로인해 전해질 침투가 어려워져 율속특성(배터리 충방전 속도 성능지표)과 수명과 같은 전기화학적 성능이 크게 저하되는 문제가 있다.</p> <p contents-hash="d9d9ca7445c8b63718cec3321d40719fc41a45cbac8c9d75e48650dc0e3943bf" dmcf-pid="BHkWwRJq7V" dmcf-ptype="general">연구진은 이같은 문제 해결을 위해 후막 전극에 1밀리초 이내의 순간적인 플래시를 조사했다.</p> <p contents-hash="b947b0a2ac635a42dded9b1a1683ad812231a9e13b294881353441c1bc01ddde" dmcf-pid="bXEYreiBu2" dmcf-ptype="general">이 과정에서 발생하는 광열 반응은 재료의 탄화, 활물질(흑연)의 층간 간격 확장, 기공률 증대, 전해질과의 계면적 확대를 일으킨다.</p> <p contents-hash="7b525141dcd3b64e5b5f79cf3435a9b47c164b752b8756553dd1998a09f2c396" dmcf-pid="KZDGmdnbu9" dmcf-ptype="general">우규희 책임연구원은 "이러한 화학적, 구조적 변화가 리튬 이온과 전자의 이동성을 향상시키고 전해질 침투성을 개선했다"며 "결과적으로 후막 전극의 성능 열화를 억제한다"고 설명했다.</p> <p contents-hash="42cf2cff01106c527b27f081c5b80f2fdc26e77f4f23c6c90a9f4040e6f8e3a1" dmcf-pid="95wHsJLKFK" dmcf-ptype="general">우 책임연구원은 "표면 광열 반응을 이용하기 때문에 집전체를 포함한 후막 전극 전체가 고온에 노출되는 것을 방지한다"며 "전극 내부 바인더 분해를 최소화해 기계적 내구성을 유지하고, 집전체 산화와 같은 열적 손상도 막을 수 있다"고 부연 설명했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6553c4bb46dd7c21d8029196084203f6fccd6d10be1f89800516c322fd5a90e7" dmcf-pid="21rXOio9zb" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국기계연구원이 롤투롤 호환 플래시공정으로 이차전지 성능을 올리는데 성공했다. 그래픽은 플래시 활성화 기술 효과를 나타낸 그림. 우측 맨 아래 그림을 보면 충,방전 횟수에 따라 배터리 용량 저하량이 상대적으로 줄어드는 것을 볼 수 있다. (그래픽=기계연)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202502/26/ZDNetKorea/20250226194001236qzru.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="3kItlgj4FM" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202502/26/ZDNetKorea/20250226194001236qzru.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국기계연구원이 롤투롤 호환 플래시공정으로 이차전지 성능을 올리는데 성공했다. 그래픽은 플래시 활성화 기술 효과를 나타낸 그림. 우측 맨 아래 그림을 보면 충,방전 횟수에 따라 배터리 용량 저하량이 상대적으로 줄어드는 것을 볼 수 있다. (그래픽=기계연) </figcaption> </figure> <p contents-hash="cba5f872f6c00751f9389ec009f65fbf0290e4907cba123688abc58d1cfc3df7" dmcf-pid="VtmZIng20B" dmcf-ptype="general">연구진은 이 기술이 "이차전지 제조 산업의 표준인 롤투롤 공정과의 호환성이 뛰어나다"며 "니켈-코발트-망간(NCM) 양극 등을 비롯한 여러 전극에 확대 적용도 가능할 것"으로 예상했다.</p> <p contents-hash="859f0b60606a5fda062df739ee81a2f430323a3cf554879d40054279df57ed81" dmcf-pid="fFs5CLaVuq" dmcf-ptype="general">연구진은 현재 플래시 공정을 전극 건조 공정에 적용하고, 응용성을 평가 중이다.</p> <p contents-hash="39ed11e45de94e1fa399c85625353949bd93d99514c7a744649d243a61dcc173" dmcf-pid="43O1hoNfUz" dmcf-ptype="general">최근에는 이차전지 장비 기업 N사와 전극폭이 광폭인 양산 수준의 설비를 개발하고 공정 평가도 진행 중이다.</p> <p contents-hash="fc2d4e6fe57b5b44825bcdff058ea21d67b5e95de16d7305904c7ffb2d404b7a" dmcf-pid="85Itlgj4u7" dmcf-ptype="general">우규희 책임연구원은 “플래시를 이용한 전극 활성화 기술은 롤투롤 공정과 호환이 가능한 후처리 기술이기 때문에 기존의 공정과 제조 설비에 접목이 상대적으로 용이하다”고 말했다.</p> <p contents-hash="fb73ecaab5734fcd212883bf4d73264214a866f6221f85c5c5ccae76e9411792" dmcf-pid="61CFSaA83u" dmcf-ptype="general">우 책임연구원은 “국내 이차전지 제조사 진입을 목표로 기술 완성도를 높이고 시험 평가와 검증을 지속적으로 진행해 나갈 예정”이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="d8c5f649ea11890df4574056de9c4ca30f4f681f49f77c9e9b9b46a6178e7a0e" dmcf-pid="Pth3vNc60U" dmcf-ptype="general">한편 연구결과는 재료·화학 분야 국제학술지 '스몰 매서즈(Small methods) 2월호 표지논문으로 선정됐다.</p> <p contents-hash="d7c3de965be9bc895758c86c37347bbb3ec5bb37253993f32837e5897ba90ac9" dmcf-pid="QFl0TjkPFp" dmcf-ptype="general">박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 박나래X한혜진이 망친 화사 “예전처럼 막 살지 않아” 다이어트 고충(나래식) 02-26 다음 “굳이 담배꽁초까지 우겨 넣어?” 정말 최악…귀한 캔 재활용까지 다 망쳤다 [지구, 뭐래?] 02-26 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
