차세대 이차전지용 리튬이온 전도체 개발

전문가 제언

○ 일본의 Toyota사 등은 에너지밀도와 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 고체전해질 사용의 전고체(all solid state) 리튬이온 이차전지를 개발하고 있다. 우리나라의 LG화학, Samsung SDI 및 SK 이노베이션 등이 양산하고 있는 폴리머형 리튬이온 이차전지도 넓은 의미의 고체전해질로 분류되고 있는데 이때의 고체전해질은 세라믹형과 고체고분자형 전해질을 의미한다.

○ 일본의 K. Kanamura 등은 폴리스티렌(polystyrene)과 폴리에틸렌(poly ethylene oxide)의 block 공중합체에 리튬 염을 용해시켜 실온에서 0.0001S/㎝의 리튬이온 전도성을 보이는 고체고분자 리튬이온 전도체를 개발한 바 있다.

○ 세라믹계의 고체전해질로는 결정형 고체전해질과 비정질 고체전해질이 개발되고 있다. 이 중에서 실리카계의 고체전해질은 비정질이며 리튬이온이 이동할 수 있는 넓은 공간을 고체 내에 가지고 있는 것이 특징이다. 특히 페브로스카이트형의 Li0.35La0.55TiO3는 높은 리튬이온 전도성을 보이는 것으로 유명하다.

○ 이 보고서는 일본 산업기술종합연구소(AIST)의 J. Akimoto 팀이 전고체 리튬이온 이차전지의 고체전해질로서 특성이 우수한 새로운 가닛(garnet, 석류석) 관련형 리튬이온 전도체에 대한 최근의 연구결과를 소개하고 있다. 특히 결정구조와 리튬 이동경로를 규명한 결과를 소개하고 있어 앞으로의 고체전해질 연구방향과 관련하여 유용한 정보들을 제공하고 있다.

○ 현재 LIPON 및 thio-LISICON 등 다양한 고체전해질이 개발되어 시판되고 있다. 또한 이들을 사용한 박막형 전고체 리튬이온 이차전지, 유리박막이나 고분자막 위에 전극물질들을 적층하여 제작한 유연성 박막리튬이온 이차전지 등도 개발되고 있다. 또한 고체전해질과 전극물질 사이의 계면접촉면적 증대를 위해 전고체 3차원 리튬이온 이차전지 등도 개발되고 있다.

저자

J. AWAKA, et al

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2011

권(호)

24(3)

잡지명

マテリアル インテグレ-ション

과학기술
표준분류

에너지

페이지

12~18

분석자

조*

분석물

• 차세대 이차전지용 리튬이온 전도체 개발.pdf [254,728 byte]

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