전고체전지용 고체 전해질 리튬 이온 이동 메커니즘 규명

(대전ㆍ충남=뉴스1) 양상인 기자 = 한국연구재단은 한국과학기술연구원 이병주 박사 연구팀이 전고체전지용 고체 전해질의 리튬 이온 이동 메커니즘을 규명해 혁신적인 리튬이온배터리 설계 전략을 제시했다고 10일 밝혔다.

고체 전해질은 차세대 전고체전지에 사용되는 핵심 소재로 안정성과 에너지 밀도가 높아 기존 리튬 이온 배터리의 액체 전해질을 대체할 수 할 수 있는 소재로 주목받는다.

하지만 낮은 이온 전도도와 전극 계면에서의 높은 저항 문제로 실용화가 어려운 단점이 있다.

연구팀은 포스코홀딩스 응용AI연구팀에서 개발한 머신러닝 기반 컴퓨팅 시뮬레이션 기술을 적용, 3000개 이상의 원자가 포함된 전고체전지의 리튬 이온 이동성을 분석했다.

이를 통해 연구팀은 황 이온이 리튬 이온 이동을 방해한다는 사실을 규명했으며 황 이온의 양과 분포를 최적화해 리튬 이온 이동성을 최대 100배까지 높이는 데 성공했다.

이 박사는 “이번 연구로 AI 기술을 활용한 고성능 배터리 소재 개발 방법론을 제시했다”며 “향후 전고체전지의 실용화와 성능 향상에 기여할 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스’에 표지논문으로 선정됐다.

ysaint8609@news1.kr