UNIST 정경민 교수팀, 용매 없는 건식 공정으로 리튬이온 배터리 성능 향상
2024-06-26 박재권 기자
연구팀은 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도를 높이면서도 유해 용매를 사용하지 않는 친환경 건식 전극 공정을 만들었다.
유해한 용매를 사용하지 않는 건식 공정은 배터리 성능을 높이는 것은 물론 환경 보호에도 도움이 된다.
특히 이번 연구가 기존 연구들이 성능 평가에만 그쳤던 한계를 넘어섰다는 점에서 의미가 있다. 리튬 이온 전지 전극은 전통적으로 습식 공정으로 제작한다.
그러나 두꺼운 전극을 사용하면 바인더와 도전재의 불균일한 분포로 성능 저하 문제가 발생한다.
반면 건식 전극 공정은 유기 용매를 사용하지 않아 균일한 전극을 만들 수 있지만 상용화가 어려운 실험실 수준의 연구에 머물러 있다.
연구팀은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 바인더 기반의 무용매 건식 공정을 도입해 제품화 가능성을 높였다.
공정은 과립 형성, 필름 형성, 압연 및 라미네이션 단계로 나뉜다. 각 단계에서 제작되는 반제품의 물리적, 전기적, 전기화학적 특성을 평가해 최적의 공정 조건을 찾았다.
정경민 교수는 “이번 연구는 실험실 규모를 넘어 단위 공정으로 세분화된 연구로 상용화에 기여할 것”이라고 말했다. 박재권기자 jaekwon@ksilbo.co.kr