한국전기연구원(원장 최규하)은 박준우 차세대전지연구센터 박사팀이 전고체전지 핵심 구성요소인 '고체전해질'을 현존 가격대비 10분의 1수준으로 제조할 수 있는 '특수 습식합성법'을 개발했다고 8일 밝혔다. 연구팀은 전고체전지의 대량생산을 가능하게 하는 '고체전해질 최적 함침기술'도 함께 개발했다. 

전고체전지는 차세대 전지 중 하나다. 양극과 음극사이에서 이온을 전달하는 전해질을 기존 가연성의 액체에서 고체로 대체한 전지다. 고체전해질을 사용하기 때문에 화재위험이 없고 온도변화나 외부충격을 막기 위한 안전장치 및 분리막이 따로 필요하지않아 전지의 고용량화, 소형화, 형태 다변화 등 다양하게 활용 가능하다. 

고체전해질을 제조하는 방법은 건식합성법과 습식합성법이 있는데, 습식합성법은 건식합성법보다 복잡한 공정없이 고체 전해질을 대량으로 생산할 수 있지만 이온 전도도가 낮다는 단점이 있다. 무엇보다 건식, 습식 상관없이 고순도의 비싼 원료가 필요했다.

연구팀에 개발한 기술은 낮은 순도의 저렴한 원료로도 성능이 뛰어난 고체 전해질을 대량생산할 수 있다. 연구팀에 따르면 최적의 합성을 가능하게하는 참가제를 통해 공정을 간단하게 했다.

비싼 고순도 원료도 특수 습식합성법을 통해 저렴한 저순도 원료로도 대량생산하게했다. 이 외에도 고체전해질을 양극에 균일하게 분산하는 기술 등을 통해 낮은 비율의 고체 전해질만으로도 활물질(리튬이온을 흡수 및 방출하면서 전기를 저장하거나 생성하는 소재)을 많이 포함해 높은 에너지밀도를 가진 전고체전지용 양극을 제조할 수 있었다. 

연구 책임자인 이상민 센터장은 "전고체전지의 가장 핵심이 되는 저가형 고체 전해질 소재에 대한 합성법이 개발돼 그 실현 시기를 앞당길 수 있게 됐다"며 "현재 산업부 리튬기반 차세대 이차전지 성능 고도화 및 제조 기술 개발 사업의 성공 수행에도 큰 기여를 하게 될 것으로 기대한다"고 말했다.