전자빔 이용해 안전한 배터리 대량 생산할 수 있는 길 열렸다

출처 : 한국원자력연구원
등록일 : 2023-07-19
조회 : 96

<div><div style="text-align: center; " align="center"><span style="font-family: arial;"><b><span style="font-size: 14pt;">- 전자빔 조사해 배터리를 한 번에 대량 생산하는 ‘원팟(one-pot)’ 신기술 개발 -</span></b></span></div><div style="text-align: center; " align="center"><span style="font-family: arial;"><b><span style="font-size: 14pt;">- 폭발·화재 위험 적고, 생산 단가 낮춰 빠른 상용화 기대 -</span></b></span></div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div><span style="font-family: arial;">□ 국내 연구진이 방사선 기술을 이용해 안전하고, 경제적인 반고체 배터리* 생산 공정을 개발했다. 전 세계적으로 개발 경쟁이 치열한 차세대 배터리 산업에서 선도 주자로 도약할 새로운 돌파구를 찾았다.</span></div><div><span style="font-family: arial;">&nbsp; * 반고체 배터리 : 배터리 내부에서 양극과 음극에 리튬이온을 전달하는 물질(전해질)이 흐름성이 없고 스스로 형태를 유지할 수 있는 겔 형태(반고체)인 배터리</span></div><div><br></div><div><span style="font-family: arial;">□ 한국원자력연구원(원장 주한규) 최은영 박사팀은 전자빔을 이용해 반고체 배터리를 한 번에 대량 생산하는 ‘원팟(one-pot)’ 신기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 포항공과대학교 화학과 박수진 교수팀, 전자빔 이용 신소재 전문 기업 (주)제브(대표이사 하태성)와 산·학·연 공동으로 연구한 결과다.</span></div></div><div><br></div><div style="text-align: center; " align="center"><img src="https://www.kaeri.re.kr/resources/component/crosseditor/binary/images/images/000035/%EC%82%AC%EC%A7%84_1._%EC%A0%84%EC%9E%90%EB%B9%94%EC%9D%84_%EC%9D%B4%EC%9A%A9%ED%95%9C_%EA%B2%94(%EB%B0%98%EA%B3%A0%EC%B2%B4)_%EC%A0%84%ED%95%B4%EC%A7%88_%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC_%EC%A0%9C%EC%A1%B0_%EB%AA%A8%EC%8B%9D%EB%8F%84.jpg"></div><div><br></div><div style="text-align: center; " align="center"><span style="font-family: arial; font-size: 9pt;">< 사진 1. 전자빔을 이용한 겔(반고체) 전해질 배터리 제조 모식도 ></span></div><div><div style="text-align: center; " align="center"><span style="font-family: arial; font-size: 9pt;">(좌) 액체 전해질이 포함된 파우치형 배터리의 외부에서 전자빔을 조사 시,&nbsp;</span></div><div style="text-align: center; " align="center"><span style="font-family: arial; font-size: 9pt;">(우) 전자빔에 의해 파우치 셀 내부의 전해질이 겔화되어 겔(반고체) 전해질 배터리가 만들어진다.&nbsp;</span></div><div style="text-align: center; "><br></div></div><div><div><span style="font-family: arial;">□ 전기차나 휴대전화 등에 흔히 사용되는 리튬이온 배터리는 현대인의 일상에서 필수적인 에너지 저장 장치로 자리 잡았다. 하지만, 리튬이온 배터리의 액체 전해질은 인화성 물질로 화재나 폭발의 위험이 있다. 이 때문에 전 세계적으로 액체를 포함하지 않는 배터리 개발 경쟁이 치열하다.&nbsp;&nbsp;</span></div><div><br></div><div><span style="font-family: arial;">&nbsp;ㅇ ‘꿈의 배터리’라고도 불리는 차세대 이차전지인 전고체 배터리는 전해질이 고체이기 때문에 안전성은 높으나 이온전도도가 낮아 효율성이 떨어지고, 비싼 가격 때문에 상용화까지는 시간이 꽤 걸릴 것으로 예상된다.</span></div><div><br></div><div><span style="font-family: arial;">&nbsp;ㅇ 액체와 고체 사이의 반고체 배터리는 상대적으로 안전하지만, 반고체 즉 겔 타입의 전해질을 만들기 위해서는 화학 물질이나 열처리가 필요한데 이들은 배터리 성능을 악화시킬 수 있다.&nbsp;</span></div><div><br></div><div><span style="font-family: arial;">&nbsp;ㅇ 배터리 성능을 유지하면서도 반고체 배터리를 생산할 수 있는 방법으로 전자빔을 이용하는 기술이 각광받고 있다. 전자빔은 방사선의 일종으로 물질의 구조와 성질을 변화시킬 수 있어 전자빔을 액체에 조사하면 액체가 반고체 형태로 변한다. 다만, 전자빔 이용 시 생산량 확대에 한계가 있고, 전자빔 설비의 높은 가격으로 경제성이 부족하다는 평가가 많았다.</span></div><div><br></div></div><div><br></div><div>(중략)</div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div><span style="font-family: arial; font-size: 11pt;">※ 자세한 내용은 URL을 확인하시기 바랍니다</span></div>

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