[포항=뉴시스]송종욱 기자 =
PBA는 내부에 물과 기체를 흡수할 수 있는 구조로, 수분에 의한 손상을 막을 뿐만 아니라 이미 열화된 전해질의 성능까지 회복하는 역할을 한다.

연구팀은 망간(Mn) 기반 PBA를 LPSCl과 혼합해 복합 전해질(MPB-LPSCl)을 제작했다.

실험 결과, PBA를 4% 정도 첨가한 전해질은 초기 수준과 유사한 높은 이온전도를 유지하면서, 수분 노출 시 황화수소 발생량은 1/4, 일산화탄소 발생량은 1/10로 줄었다. 또한 500회의 충·방전 후에도 초기 용량의 85.4%를 유지하며, 동일 조건에서 기존 LPSCl은 100사이클 후 79.3%에 그친 것과 비교해 현저히 개선됐다.

특히 이미 수분에 노출돼 손상된 전해질도 PBA를 혼합하는 것만으로 복구 가능했다. 5% 상대 습도 환경에서 6시간 노출된 LPSCl은 10사이클 후 용량이 급격히 감소했지만, MPB를 혼합한 경우 500사이클 동안 99.9% 쿨롱 효율과 95.2% 용량 유지율을 기록했다.

조창신 교수는 “PBA는 단순 보호재를 넘어, 손상된 전해질을 되살리는 역할을 한다"며 "전고체전지 상용화를 앞당길 중요한 전환점이 될 것"이라고 말했다.

이상민 교수는 "이번 기술로 습도에 민감한 황화물계 소재의 생산 신뢰성을 크게 높일 수 있다"고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 산업통상자원부 에너지 국제 공동 연구, 과학기술정보통신부 지역 혁신 메가프로젝트 사업, 산업 혁신 인재 성장 지원(R&D) 사업의 지원을 받아 수행됐다.


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