UNIST(울산과학기술원)는 에너지화학공학과 정성균 교수팀이 충전된 양극과 할라이드계 고체 전해질 사이의 열 안정성에 대한 연구를 진행하고 그 연관성을 밝혔다고 2일 밝혔다.

무기 고체 전해질 중 한 종류인 황화물 고체 전해질은 차세대 전고체 배터리 개발 분야의 유망 소재로 연구되고 있다. 하지만 황화물 고체 전해질과 전극 사이에 생기는 폭발성 분해 생성물로 인해 열에 대한 안정성 문제가 지속적으로 대두됐다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 할라이드계 고체 전해질을 활용했다. 황화물 고체 전해질에 비해 산화 안정성이 뛰어나 양극과 복합체를 이룰 때 주로 사용된다.

특히 할라이드 고체 전해질 중 가장 대표적으로 사용되는 LIC(Li3InCl6)와 충전된 NCM622 양극을 혼합한 복합체를 만들어 열 안정성에 대한 평가를 진행했다.

연구팀은 이번 실험을 통해 양극에서 발생한 산소가 가스로 변하지 않고 LIC와 흡열반응을 통해 없어지는 현상 또한 발견했다.

정 교수는 “연구 결과는 전고체 배터리의 열안정성에 있어 고체 전해질과 전극 간의 상호작용이 중요한 역할을 한다는 것을 강조한다”며 “안전한 배터리 시스템을 위한 고체 전해질의 설계와 개발에 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다.

박재권기자 jaekwon@ksilbo.co.kr