한국화학연구원은 리튬금속전지의 화재 위험을 해결할 수 있는 보호막 전사(轉寫) 인쇄 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.
리튬금속전지는 음극재에 흑연 대신 리튬금속을 사용하는 전지다. 에너지 밀도가 높아 기존 리튬이온전지를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있다.
문제는 충·방전 과정에서 리튬금속의 표면에 생기는 나뭇가지 모양의 결정(덴드라이트) 때문에 화재 위험이 커지고 수명이 짧아지는 것이다. 덴드라이트 형성을 막기 위한 기존 보호막 제조 습식 공정은 유기용매로 인한 잔류물 생성과 리튬 손상 가능성 등의 문제로 상용화에 어려움이 있었다.
석정돈 박사 연구팀은 고체 고분자와 세라믹을 복합한 하이브리드 보호막을 리튬금속 표면에 얇게 부착하는 전사 인쇄 공정을 통해 덴드라이트 성장을 억제하는 데 성공했다. 연구팀은 이 기술이 전기차(EV)·에너지저장장치(ESS) 등에 적용될 수 있을 것으로 기대했다.
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