[서울=뉴시스]이창훈 기자 = 삼성SDI가 차세대 배터리로 불리는 리튬메탈 배터리의 수명과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 전해질 조성 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

현존하는 배터리 가운데 에너지 밀도가 가장 높지만 수명이 상대적으로 짧은 리튬메탈 배터리의 한계를 극복했다는 평가다.

이에 따라 해당 신기술을 적용한 리튬메탈 배터리가 업계의 '게임 체인저'로 자리매감할지 주목된다.

삼성SDI는 미국 컬럼비아 대학과의 산학협력을 통해 신기술을 개발했다.

리튬메탈 배터리는 기존 삼원계 배터리에 비해 에너지 밀도가 1.6배에 달하지만, 충·방전 가능 횟수가 수십 회에 불과해 상용화에 제약이 있었다.

이에 삼성SDI와 컬럼비아 대학 공동연구팀은 '겔 고분자 전해질'을 적용해 리튬메탈 배터리의 수명을 늘리는 동시에 안전성도 향상시켰다. 충·방전 가능 횟수가 적은 한계를 극복한 것이다.

구체적으로 불소 성분을 활용한 겔 고분자 전해질을 개발해 음극 표면에서 안정적인 계면을 형성하는 방식을 택했다.

이를 통해 기존 리튬메탈 배터리의 성능 저해 요인인 덴드라이트를 효과적으로 억제했다.

덴드라이트는 배터리 충전 시 양극에서 음극으로 이동하는 리튬이 음극 표면에 쌓이면서 나타나는 결정체다. 배터리 수명과 안전성을 약화시키는 요인 중 하나로 꼽힌다.

삼성SDI 연구소가 주도한 이번 연구 논문은 세계 최고 권위의 에너지 분야 학술지인 '줄(Joule)' 최신호에 게재됐다.

주용락 삼성SDI 연구소장(부사장)은 "이번 논문은 리튬메탈 배터리의 안전성을 개선한 기술이 학술적으로 검증받았다는 점에서 의미가 크다"고 말했다.


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