리튬금속-이온전지를 장착한 드론, 2배 이상 오래 날다
연구 이야기
□ 연구 전개 과정에 대한 소개
본 연구팀에서는 2008년부터 리튬기반의 차세대 전지 시스템에 대한 관심을 갖고 있었습니다. 우선 에너지밀도가 높은 리튬-공기 전지연구를 하였고, 자연스럽게 보다 상용성이 뛰어난 리튬-황 전지와 리튬금속-이온전지로 리튬금속음극을 기반으로 하는 차세대 전지 시스템을 주도적으로 연구하였습니다. 전지 연구방향에 있어 CASE(Cathode; 양극, Anode; 음극, Separator; 분리막, Electrolyte; 전해액)study를 해야만 실효적인 전지시스템과 원천기술의 개발이 이루어진다는 것을 새삼 깨닫게 되었습니다. 차세대 전지에서 공통적으로 사용되는 리튬금속음극의 리튬 덴드라이트와 고체-전해액 계면상(SEI)의 형성을 잘 억제하고 이를 구명할 수단을 마련하고자 하였습니다. 리튬금속전지개발의 연구방향과 문제해결을 보다 체계화하기 위하여, 지금까지의 연구와 기술들을 검토하였고, 마침 코넬대 린든 아처 교수와 긴밀한 연구협력을 시작했습니다. 조원일 책임연구원과 김문석 연구원이 개발한 인조 고체-전해질 계면상과 전해질 배합 기술을 통해 리튬음극 보호가 가능함을 확인하였으며, 이광렬 박사와의 협력을 통해 이론적 접근과 계산과학으로 인조 고체-전해질 계면상(ASEI)과 리튬결합을 이해하고 리튬 핵생성 과전압을 측정하여 ASEI의 평가기반을 마련하였습니다. 또한 국내 전지제조기업과 소재기업들(K사 김광현, L사 이혜진, W사 김병현, P사 김병화)의 협조를 통해 연구의 추진속도를 배가할 수 있었던 것은 큰 행운이었다. 이렇게 복합적인 기술들의 융합과 대한민국 전지산업 인프라의 시너지효과를 실제 파우치 전지제조와 평가를 통해 확인하였습니다.
리튬금속-이온전지를 장착한 드론, 2배 이상 오래 날다
리튬금속전지개발의 연구와 개발을 위해 누구와 협력하여 연구를 진행했니
코넬대 린든 아처 교수