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에이치아이
에이치아이24.04.09

고체 전해질의 개발과 전고체 전지의 개발

고체 전해질이 개발 되었는데 아직 전고체 전지가 상용화(개발)되지 않은 이유가 뭔가요? 그리고 고체전지에서 중요한 연구는 무엇인가요?

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답변의 개수
3개의 답변이 있어요!
  • 안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

    전고체 전지의 상용화에는 몇 가지 어려움이 있습니다:

    고체 전해질은 액체에 비해 이온 전도도가 낮아 출력이 약합니다. 이를 해결하기 위해 산화물계와 황화물계로 연구개발이 진행 중입니다. 또한 배터리 내부에 빈틈이 발생하면 전해질끼리 완전히 접촉되지 않아 저항이 생기며 전해질과 전극 사이의 계면에서 부적절한 접촉은 배터리 성능을 크게 저하시킬 수 있습니다. 그리고 무엇보다 전고체 배터리의 고체전해질로 사용되는 원료인 황화리튬 가격이 비싸며, 기존 리튬이온배터리 가격이 낮아지고 있기 때문에 가격 경쟁력이 떨어집니다.

    전고체 전지에서 중요한 연구로는 상온에서도 높은 이온전도성을 가진 전고체 전지용 복합 고체전해질을 개발하는 연구 외에도 중대형 전지시스템의 안전성 확보에 기여할 수 있는 고에너지밀도 전고체 이차전지기술의 개발을 위해 계면불안정성을 해결하기 위한 연구도 있습니다.

    물론 이 외에도 다양한 연구가 진행중입니다.

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  • 안녕하세요

    고체 전해질이 개발되었음에도 전고체 전지 상용화에는 여전히 기술적, 경제적 난관이 존재합니다. 기술적 난관으로는 충전 과정에서 발생하는 리튬 덴드라이트 문제, 낮은 이온 전도도, 전극과 전해질 사이의 고체-고체 계면에서의 전기 저항, 대량 생산에 적합한 저렴하고 안정적인 생산 공정의 부재 등이 있습니다. 경제적 난관으로는 고체 전해질 소재 및 생산 공정의 높은 비용과 초기 단계로 인한 작은 시장 규모와 투자 유치의 어려움이 있습니다. 이를 해결하기 위해 고성능 전해질 개발, 고체-고체 계면 개선, 저렴한 생산 공정 개발, 다양한 분야에서의 활용 가능성을 연구하는 등 활발한 연구가 진행되고 있으며, 이러한 난관을 극복하면 전고체 전지는 안전하고 고성능, 저렴한 차세대 배터리로 자리매김할 것으로 기대됩니다.

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  • 안녕하세요

    김철승 과학전문가예요

    액체를 매질로하는 연노전지에비해서 고체여전지는 이온화가 활발하지못하서 성능을 높이려고

    연구중이예요

    충전과 방던의 반복으로 수명이줄 우려가 있어서 연구가 진행되고있어요

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