부경대 연구팀, 전고체 전지 전해질 성능 향상 방안 제시

정성철 교수팀…영국 왕립화학회 국제학술지 실려

국립부경대학교는 정성철 교수(물리학과) 연구팀이 전고체 전지에 쓰이는 황화물계 고체 전해질인 아지로다이트(Argyrodite·Li6PS5Cl)의 성능 향상 방안을 제시했다고 28일 밝혔다.

정 교수는 같은 학과 전태곤 박사과정생, 차경호 석사연구원과 수행한 연구에서 고체 전해질(고체 상태에서 이온의 이동에 의해 전류를 통할 수 있는 물질) Li6PS5Cl의 무질서한 음이온 배열이 Li6PS5Cl의 물성에 미치는 영향을 정량적으로 규명하는 데 성공했다.

전고체전지는 가연성 액체 전해질을 비가연성 고체 전해질로 대체한 차세대 배터리로, 전지 안정성과 에너지 밀도를 크게 높일 수 있어 많은 주목을 받고 있다.

특히 Li6PS5Cl은 이온 전도도가 우수하고, 원재료인 Li2S, LiCl, P2S5 등이 경제적이고 합성이 쉬워 많은 연구가 수행되고 있다.

정 교수팀은 이번 연구에서 음이온 무질서가 없을 때 비해 무질서가 생길 때 Li6PS5Cl이 매우 안정돼지고, 안정화된 Li6PS5Cl은 높은 이온 전도도를 보인다는 것을 밝혔다.

정 교수는 "이번 연구를 통해 고체 전해질 이온 무질서도를 정교하게 조절하는 것이 Li6PS5Cl은 물론 다른 고체 전해질의 전기 화학적 성능을 높이는 새로운 방법이라는 것을 제시했다고 볼 수 있다"라고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 중견 연구사업 및 교육부 LAMP 사업 지원을 통해 진행됐으며, 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 화학·물리·재료 분야의 저명 국제학술지에 최근 게재됐다.

/연합뉴스