이중 공학적 설계로 고성능 리튬 이온 배터리 분리막 개발
분리막 다공성 제어와 표면 기능화를 통한 기능화 전략 제시
공과대학 유기재료공학과 송우진 교수 연구팀과 유뱃, 포스코퓨처엠이 차세대 리튬 이온 이차전지의 성능 향상을 위해 분리막 소재를 개발했다.
이번 연구 성과는 국제 저명 학술지인 ‘Energy Storage Materials’(IF: 20.2)에 8월 25일, 온라인으로 게재됐다.
이번 연구는 충남대 김진철 석사과정생이 제1저자로, 유뱃 조석규 박사, 포스코퓨처엠 신명수 박사, 송우진 교수가 공동 교신저자로 참여했다.
최근 전기차 및 대형 에너지저장장치(ESS)에서 요구되는 고속 충·방전과 고온 안정성 문제로 인해 기존 폴리올레핀계 분리막의 한계가 부각되고 있다.
이에 공동 연구팀은 분리막의 다공성 구조 제어(NIPS 공정)와 표면 기능화(폴리도파민 코팅)를 결합한 이중 공학적 설계를 통해 리튬 이온의 확산 성능을 극대화하고 동시에 우수한 열 안정성을 입증했다.
또, 개발 분리막의 대면적화를 바탕으로, Ah급 고용량 적층 파우치셀에 적용함으로써 산업적 활용 가능성을 입증했다.
송우진 교수는 “이번 연구에서 제안된 분리막 설계 및 기능화 기술은 차세대 리튬 이온 이차전지의 고출력·고안정성 구현을 위한 핵심 원천 기술로 평가되며, 향후 관련 산업의 기술 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.
□ 논문 제목: Dual Engineering of Porous Networks and Surface Chemistry for High-Performance Lithium-Ion Battery Separators
