전고체 배터리는 꿈의 배터리 기술이라고도 불리는데 단점도 있을까요?

Question

기존의 사용하던 배터리는 모두 전해질 배터리로 사고의 위험이 있고 특히 전기차의 사고의 원인이 되기도 하는데

전고체 배터리는 사고의 위험을 줄여주는 기술이라고하는데 전고체 배터리가 정말 기대가 큰 기술이기도 하지만

또 한편으로는 단점도 존재하는 기술일거라고 생각하는데 어떤 단점이 있는 기술인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.

전고체 배터리가 사고의 위험을 줄여주는 기술이라는 것은 전해질 때문이 클 것 같습니다.

기존에 우리들이 사용하고 있는 배터리들은 액체전해질을 활용하고 있죠. 이것이 누액이나 기타 여러 요인들을 발생시키는 반면에, 전고체 배터리는 전해질 자체도 고체이기 때문에 이러한 위험성이 줄어드는 것이죠.

문제는 제조 난이도랑 가격이 아닐까 싶습니다.

이온 전도도도 낮아서 고출력 성능 면에서 기존 NCM 배터리 같은 것에 비해 성능이 떨어질 수 있고, 접촉 저항 문제 같은 것들도 있고요. 무엇보다도 배터리 제조 공정 자체를 변경해야되기 때문에 대량 생산 공정이 아직 안정화 되지 않은 것도 문제 같습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.

전고체 배터리는 안전성이 높지만 고체 전해질의 이온 이동이 느리고 제조가 어렵습니다. 또한 계면 저항, 높은 생산비, 대량 생산 기술 부족 등이 현재 단점으로 지적됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 조규현 전문가입니다.

전고체 배터리는 화재 위험이 낮아 안전하지만 고체 전해질 내부에서 이온이 이동하는 속도가 액체보다 느려 출력을 높이는 데 어려움이 있습니다. 전극과 고체 전해질이 맞닿는 면에서 발생하는 강한 저항 때문에 배터리 효율이 떨어지는 현상도 극복해야 할 과제 중 하나입니다. 무엇보다 제조 공정이 매우 까다롭고 고가의 소재가 필요해 현재로서는 기존 배터리보다 생산 비용이 훨씬 비싸다는 점이 가장 큰 단점으로 꼽힙니다.

Answer 4

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

전고체 배터리는 고체 전해질의 이온전도도와 계면 저항 문제가 아직 완전히 해결되지 않아 고출력 저온 성능이 제한됩니다 또한 리튬 금속과의 접촉 안정성 균열 가공성 문제로 대량 생산 고정이 까다롭고 비용이 높다는 단점을 가지고 있습니다

Answer 5

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 전고체 배터리의 가장큰 단점은 현재 상용화가 안되어 있어서 매우 비싸다는 것입니다. 아직도 개발 단계이기 때문에 개발 비용이 많이 들어가고 개발을하는 업체도 몇개 안되어서 가격이 비싸다는 것이 가장큰 문제입니다. 그리고 그 다음으로는 액체의 경우 끊어지거나 단절되지 않는데 고체이기 떄문에 외부 손상에 의해서 끊어지거나 하면 전자의 이동이 단절되어서 문제가 될수 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

전고체 배터리는 화재 위험이 낮아 안전합니다. 그래도 고체 전해질 특성상 전극과의 접촉면에서 저항이 발생합니다. 그로인해 효율이 떨어질 수 있어요. 또, 충방전 시 발생하는 부피변화로 인해서 내부에 미세한 균열이 생기거나, 수명이 단축될 위험도 존재합니다. 또한 핵심 원료가 비싸고, 제조 공정이 까다로워서 상용화 초기에는 가격이 매우 높을 것으로 예상되기도 합니다. 결론적으로 결국 경제성과 성능을 동시에 잡는것이 상용화의 핵심과제가 될것입니다. 감사합니다.