프로젝트 소개
본 과제는 금속 배터리에서 충전할 때 발생하는 수지상 결정의 성장을 억제하고, 금속이 음극 표면에 고르게 쌓이도록 유도하는 기술을 개발하는 연구임. 이를 통해 Li-S, Li/Zn-air 등 미래형 금속 배터리의 안정성과 성능 향상을 도모하는 과제임.
연구 목표는 이온과 전류의 분포를 동시에 제어하는 metallophilic 합금·무기소재 기반 자가지지체형 고안정성 금속 음극 개발임. 핵심 연구 내용은 Li/Zn 금속의 균일 전착·탈리와 수지상 성장 원인 분석, metallophilic 합금 및 무기소재 데이터베이스 구축, 다차원·계층적 자가지지체와 계면 보호층 개발임. 또한 선택적 이온투과층과 산화방지막을 적용하고, Li-S·Li/Zn-air 배터리의 전해질별 부반응 및 풀셀 운전 변수를 정밀 제어하여 고용량·장수명·고출력 성능을 구현하는 내용임. 기대 효과는 Li/Zn계 고안정성 금속 음극 원천기술과 지식재산권 확보, Na·Mg·Al 등 다양한 금속 음극으로의 기술 확장, 미래형 금속 배터리의 국내외 시장 경쟁력 강화 및 전기차 배터리 교체 비용 절감임.