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리튬-황 배터리의 개선된 용량 및 안정성을 위한 기능적 수용성 결합재

전문가 제언: ？전문가 제언？

○ 최근 배터리 결합제가 배터리 성능을 좌우하는 중요한 인자로 인식되어 국제적으로 활발한 연구가 지속되고 있다. 고유의 전기적 이론은 한계에 도달하였으므로 배터리 재료의 혼합으로 배터리의 성능을 개선하려는 노력이 요구된다.

○ 배터리에 있는 전극 활성 물질이 양극과 음극에 있는데 이 재료 자체가 없어지면 전기적 반응을 못해서 배터리 성능과 수명이 떨어진다. 가루 접착제가 있는데 충전방전을 하면 일부 탈락이 되어 배터리 용량이 성능이 감소한다. 수명을 늘리려면 양극에서 활성 물질 탈락이 발생하지 않도록 양호한 결합재를 사용하여야 한다.

○ 배터리의 수명이 1~2년 충？방전 횟수는 200회 내외로 알려져 있다. 이것은 완전 충 방전을 뜻하며 완전 충？방전이 아니면 배터리 수명도 4~5년 충？방전 횟수도 400~500 회까지 늘릴 수 있는데 이것은 절대 기간과 완전 충전 여부에 따라 달라진다. 배터리 수명 기간이 권고하는 기간 이상 사용할 수 있지만 그러면 한번 충전으로 사용시간이 짧아 질 것이다.

○ Li-S 배터리가 Li-이온 배터리보다 우수하다. Li-S 시스템의 평가는 복잡하다. 셀 성능은 바로 다른 호스트 구조를 통하여서가 아니라 유황 장전량, 혼합, 결합재의 선택, 전해액 화학 및 첨가물, 전해액 체적 및 사이클링 제한에 까지도 극적으로 다를 수 있다.

○ 양호한 결합재를 발견하기 위해서는 끊임없는 시행착오의 실험만이 유일한 방법이라 생각한다. 용해액, 용매, 전극 그리고 충전 및 방전에 따른 배터리의 화학적 변화 등에 관하여 꾸준한 연구가 필요하다. 우수한 전기 자동차의 발전에는 기계적인 부분의 자동차 성능도 있지만 보조 동력인 배터리 성능 개선으로 전기자동차 분야에서 국제적 선두주자가 되려면 우리나라의 기술력을 집중시킬 필요가 있다.

저자: Matthew J. Lacey, Fabian Jeschull, Kristina Edstrom, Daniel Brandell
자료유형: 니즈학술정보