• [ 최남순 교수 연구실 ] 무음극 리튬금속전지에서 부피에너지 밀도 세계 최고 수준 구현
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  • 2025-12-19 11:08:41|
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▶ 아래 내용은 전자신문 기사를 인용합니다.




우리 학과 최남순 교수 연구실은 포스텍(POSTECH) 화학과 박수진 교수 연구팀, 경상국립대 재료공학과 이태경 교수 연구팀과 공동으로  최근 '무음극 리튬금속전지'에서 부피 에너지 밀도 127Wh/L(와트시/리터)

를 구현하는 데 성공했다고 17일 밝혔다. 이는 현재 전기차에 쓰이는 리튬이온전지(약 650Wh/L) 약 두 배 수준이다. 이번 성과는 국제 재료 과학 학술지 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)'에

실렸다.




 
왼쪽부터 박수진 포스텍 교수, 포스텍 한동엽 박사, 최남순 KAIST 교수, KAIST 김세훈 박사, 경상국립대 손준수 연구원.
왼쪽부터 박수진 포스텍 교수, 포스텍 한동엽 박사, 최남순 KAIST 교수, KAIST 김세훈 박사, 경상국립대 손준수 연구원.

 
'무음극 리튬금속전지'는 말 그대로 음극이 없다. 대신 충전할 때 양극에 있던 리튬이 이동해 구리판 위에 직접 쌓인다. 불필요한 부품을 덜어낸 만큼, 배터리 내부 공간을 에너지 저장에 더 많이 쓸 수 있다. 같은

크기의 연료탱크에 더 많은 연료를 담는 셈이다. 문제는 안전성과 수명이다. 리튬이 고르게 쌓이지 않으면 덴드라이트(바늘처럼 뾰족한 결정, dendrite)가 자라 폭발 위험이 있다. 충전과 방전을 반복할수록 표면이

갈라지며 수명도 급격히 줄어들었다.  이를 해결하기 위해 '리튬 호스트(RH)'와 '설계형 전해질(DEL)'을 함께 사용하는 전략을 택했다.  이 둘을 결합한 RH-DEL시스템은 높은 용량(4.6mAh/㎠)과 전류밀도

(2.3mAh/㎠)조건에서 100회 충.방전 후에도 초기 용량의 81.9%를 유지했고, 평균 99.6%의 높은 에너지 효율을 기록했다. 이러한 안정적인 성능을 바탕으로 연구팀은 무음극 리튬금속전지에서 부티

에너지 밀도 1270Wh/L를 구현하는 데 성공했다.




        포스텍·KAIST·경상대, 무음극 리튬금속전지에서 부피에너지 밀도 세계 최고 수준 구현 - 전자신문
 


 
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