화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 26권 1호
발표분야 [에너지저장·변환] 전고체전지 실용화 기술 개발 현황
제목 산화물 도핑을 통한 황화물계 고체전해질의 대기안정화 기술 개발
초록 최근 전기자동차의 발화사고로 인해 전기차 및 리튬이온전지의 안전성이 이슈가 되고 있다. 또한, 리튬이온전지의 에너지밀도가 한계에 봉착했고, 이것을 대체할 전지가 필요한 실정이다. 많은 그룹에서 안전성 뿐만 아니라 에너지밀도 측면에서도 장점이 뚜렷한 전고체전지에 많은 관심을 보이고 있다. 황화물계 전고체전지는 높은 출력의 장점 뿐만 아니라 높은 열안정성으로 팩 단위에서의 에너지밀도 상승을 기대할 수 있다.

반면, 황화물계 고체전해질은 대기 중 수분과 부반응하고, 부산물로 황화수소를 발생시키는 단점이 있다. 최근 ZnO, Bi2O3와 같은 금속산화물의 첨가를 통해 수분안정성을 향상시킬 수 있음이 확인되었지만 이온전도도가 크게 저하되는 문제가 있다. 해당 소재의 수분안정성/이온전도도 간의 Trade-off를 최소화하기 위한 개선이 필요하다.3 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 방안으로 황화물계 고체전해질의 수분안정화에 기여하며 이온전도도 저하를 최소화할 수 있는 비금속 산화물 도펀트를 적용하였다. 또한, X-ray 기반의 구조분석을 통해 Argyrodite계 고체전해질의 수분안정화 메커니즘에 대해 논의하고자 한다.
저자 권오민, 박용선, 김영상, 오광석, 최복규, 남상철
소속 포항산업과학(연)
키워드 황화물계 고체전해질; 전고체전지; 이온전도체; 대기안정
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