차세대 ESS '전고체전지' 상용화 앞당겨...ETRI, 고체전해질막 개발 작성일 09-23 60 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Q0CoJcA8m5"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0025ff1d01c955bad8cce87e56e6e5d6bc106d05ff9f890afb0f8f71de35987e" dmcf-pid="xphgikc6wZ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="ETRI 연구진이 롤 형태로 제조한 대면적 고체전해질막을 점검하고 있다." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/23/etimesi/20250923105149982juny.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="6pSNLDEQst" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/23/etimesi/20250923105149982juny.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> ETRI 연구진이 롤 형태로 제조한 대면적 고체전해질막을 점검하고 있다. </figcaption> </figure> <p contents-hash="e37cfb8aba7ff495c349528a5aec70a3d5cf844eb35c2afe35c006654ff3045d" dmcf-pid="yj4FZ7uSOX" dmcf-ptype="general">차세대 에너지저장장치(ESS)로 주목받는 전고체 전지 상용화를 앞당길 핵심 기술이 국내 개발됐다.</p> <p contents-hash="83226dc43afdfb576e153dfa19479f32b720cee4677e9bce768d6036e9d689e3" dmcf-pid="WA835z7vmH" dmcf-ptype="general">한국전자통신연구원(ETRI)은 고이온전도성 황화물계 고체전해질과 레이저 가공 지지체를 결합해 얇고 유연하면서 대면적 제조가 가능한 고체전해질막을 구현했다고 23일 밝혔다. 이번 성과는 스몰(Small)지에 지난 7월 온라인 게재돼 우수성을 인정받았다.</p> <p contents-hash="9463853dec5c631907ed022b313cf29b998ce981c602f8a5d1405d4544947721" dmcf-pid="Yc601qzTrG" dmcf-ptype="general">전고체 전지는 기존 리튬이온전지 액체 전해질을 불연성 고체로 대체한 차세대 전지다. 발화 위험이 낮고, 고에너지밀도 리튬 금속 음극을 사용할 수 있어 저장 에너지가 크다.</p> <p contents-hash="ef4a8d79c5db87d475b4a03c3ab276e14bd053db2417018758a69cf0078969fa" dmcf-pid="GkPptBqyrY" dmcf-ptype="general">다만 수백 마이크로미터(㎛) 두께의 두꺼운 펠렛(고체 시료)형 고체전해질을 사용해 에너지 밀도가 오히려 낮아지는 문제가 있었다. 고체전해질을 얇게 만들면 강도가 낮아 대면적 제조가 어려웠다.</p> <p contents-hash="4a0bcc3b0f91793a023d43884b0acd9cab26612638256788203d8f18cd7cd867" dmcf-pid="HloVbQP3sW" dmcf-ptype="general">이에 연구진은 레이저로 미세 기공을 형성한 지지체 표면에 고체전해질 슬러리를 코팅하는 방식을 고안했다.</p> <p contents-hash="8055e0c194f145eabd502b641fff7a6495501458605d0549701634867a898b5a" dmcf-pid="XSgfKxQ0Dy" dmcf-ptype="general">그 결과 27㎛의 얇은 고체전해질막을 구현하면서 기존 대비 13배 이상 인장 강도를 향상시켰다. 더욱이 고분자 필름이나 금속 호일을 지지체로 활용, 기계적 내구성과 이온전도성을 동시에 만족시켰다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="095bdd8272963e123c6624e3badd7a07841c330188e5f6596b6a1e5273c37f19" dmcf-pid="Zva49MxpIT" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="코마 코터를 사용한 대면적 고체전해질막 제조 공정(인쪽), 롤 형태로 제조된 대면적 고체전해질막." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/23/etimesi/20250923105151229ovel.png" data-org-width="700" dmcf-mid="Ph9ZY03Is1" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/23/etimesi/20250923105151229ovel.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 코마 코터를 사용한 대면적 고체전해질막 제조 공정(인쪽), 롤 형태로 제조된 대면적 고체전해질막. </figcaption> </figure> <p contents-hash="225881f2da33c2767f7ee2599330a18ac329f17c4819a38f54d39d7989068443" dmcf-pid="5TN82RMUsv" dmcf-ptype="general">상용 리튬이온전지 제조공정에 쓰이는 코팅 장비 '코마 코터'를 활용해 롤 형태 고체전해질막 제작에도 성공했다. 롤투롤 공정 호환성을 입증, 실제 양산 적용 가능성을 확인했다.</p> <p contents-hash="9281ed08ab350e40053c7fc301c235f782f7c34c4e4d23a1a1578600683f2257" dmcf-pid="1yj6VeRuES" dmcf-ptype="general">개발한 고체전해질막을 적용한 전고체 전지는 기존 펠렛형 전해질 대비 6배 높은 에너지 밀도를 달성했고, 실온에서도 안정적인 충·방전 사이클 성능을 보였다. 아울러 연구진은 시뮬레이션을 통해 향후 최적화 방향도 제시했다.</p> <p contents-hash="8cb66c67027ffb41622a8d69eff1c11e42b2b7b660bb2b40fc73ac9a010bcffe" dmcf-pid="tWAPfde7Il" dmcf-ptype="general">연구를 주도한 강석훈 선임연구원은 “이번 성과는 고체전해질막의 기계적 내구성과 이온전도성을 동시 확보해, 전고체 전지 상용화 핵심 과제였던 얇고 유연한 분리막 수준의 고체전해질막 대면적화를 가능하게 했다”고 설명했다.</p> <p contents-hash="878de07447da545f04a75875e2b49750b300935e652e23587d5760957cc7a2af" dmcf-pid="FYcQ4JdzOh" dmcf-ptype="general">이영기 스마트소재연구실장도 “실제 배터리 양산 공정에 적용할 수 있는 기반 기술을 마련한 점에서 큰 의미가 있으며, 향후 전극 계면 안정화와 바이폴라 구조 배터리 적용 가능성까지 확장할 수 있을 것”이라고 강조했다.</p> <p contents-hash="5fc870ab4e54059997f6eca52f2189e00db2029f03871ae63a1680eddc2b392b" dmcf-pid="3Gkx8iJqrC" dmcf-ptype="general">이번 연구는 이영기 ETRI 스마트소재연구실장과 이용민 연세대 교수가 교신저자로, 강석훈 ETRI 선임연구원이 제1저자로 참여했다. 산업통상자원부 '리튬기반 차세대 이차전지 성능고도화 및 제조기술 개발'사업, 국가과학기술연구회(NST) 글로벌 TOP 전략연구단 사업 지원으로 수행됐다.</p> <p contents-hash="949f685cba33a2eb5e64a66415a90ef19858c4d8841115de99ad4f609ee79f61" dmcf-pid="0HEM6niBII" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "전기차 운행만으로 배출권 수익"…운송분야 탄소배출권 플랫폼 나온다 09-23 다음 美 극비 개발 전투 드론이 뜬다…성능 이 정도라고? 09-23 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
