프로젝트 소개
리튬-황(Li-S) 전지는 높은 에너지 밀도로 차세대 전지로 주목받고 있으나, 리튬 금속 음극의 덴드라이트 형성 및 수명 저하 문제가 존재함. 본 과제는 이러한 문제를 해결하고 전지의 성능과 안전성을 향상시키기 위해 표면 처리된 리튬 포일 음극을 개발하는 연구임.
연구 목표는 두께 110㎛, 폭 60㎜ 리튬 포일 압출 기술 및 화학적, 물리화학적 표면 처리 공정 개발, 고효율 고안정성 리튬 메탈 음극용 고분자 소재 다변화, 그리고 표면 처리된 리튬금속의 충방전 중 수지상 형상 및 계면 분석을 통한 최적화 방안 도출에 있음. 핵심 연구 내용은 리튬 포일 압출, 화학적 및 IPL(광소결) 기반 표면 처리 기술 개발, 리튬 이온 이동도와 기계적 물성을 극대화하는 고분자 소재 개발, 그리고 리튬금속 전/탈착 중 형상 회복성 및 SEI 층 계면 분석을 포함함. 기대 효과로는 리튬 덴드라이트 형성 억제 및 황 양극 성능 개선 방안 제시를 통한 과학-기술적 기여와, 고에너지밀도 리튬-황 전지를 통한 4차 산업혁명 시대 가속화, 배터리 산업 발전 및 국가 경쟁력 확보에 크게 이바지할 것으로 전망됨.