๋๊ตญ์์
์๋์ง์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ ๋จ๊ฒฝ์ ๊ต์ ๊ณต๋์ฐ๊ตฌํ, ์ฐจ์ธ๋ ์ ๊ณ ์ฒด์ ์ง ์ค๊ณ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
- ์คํผ๋ฌ๊ณ ๊ณ ์ ์ ์๊ทน์ฌ ๊ณ๋ฉด ์ดํ ํ์ ์ต์ … ์ ๊ณ ์ฒด์ ์ง ์ค๊ณ ํ๊ณ ๊ทน๋ณตํด
- ๊ณ ์ด์จ์ ๋๋·๊ณ ์ ์ ์์ ์ฑ ๋์ ํ๋ณดํ๋ฉฐ ์ฑ๋ฅ ๋ํญ ํฅ์
- ๊ตญ์ ์ ๋ช
ํ์ ์ง Nature Energy ์จ๋ผ์ธํ ๊ฒ์ฌ

โฒ์ผ์ชฝ๋ถํฐ ๋๊ตญ๋ ์๋์ง์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ ๋จ๊ฒฝ์ ๊ต์, ๊นํด์ฉ ์์ฌ๊ณผ์ ์
๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต(์ด์ฅ ์ค์ฌ์
)๋ ๋ณธ๊ต ์๋์ง์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ ๋จ๊ฒฝ์ ๊ต์ํ์ด ์ฐ์ธ๋ถฤว๊๊ต ์ ์ค์ ๊ต์, KAIST ์๋ํ ๊ต์ ๊ณต๋์ฐ๊ตฌํ๊ณผ ํจ๊ป 5V ์ด์์์ ์์ ์ ์ผ๋ก ์๋ํ๋ ์ ๊ณ ์ฒด์ ์ง ์ค๊ณ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ค๊ณ ๋ฐํ๋ค. ๋ํ, ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํตํด ๋ค์ํ ์๊ทน ์์คํ
๊ณผ ์ค์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์
๊ตฌ์กฐ์์ ๊ทธ ์ฑ๋ฅ์ ํจ๊ป ์
์ฆํ๋ค.
์ ๊ธฐ ์๋์ง๋ ์ ํ๋๊ณผ ์ ์์ ๊ณฑํ ๊ฐ์ผ๋ก, ๊ณ ์ฉ๋ ์ ๊ทน ํน์ ๊ณ ์ ์ ์๊ทน์ ์ ์ฉํ๊ฑฐ๋ ๋ ๊ฐ์ง๋ฅผ ๋์์ ์ ์ฉํ๋ฉด ์๋์ง ๋ฐ๋๋ฅผ ๋์ผ ์ ์๋ค. ํ์ง๋ง, ‘5V’ ์ด์์ ์ ์์์ ์ ํด์ง์ด ๋ถ์์ ํด์ง๊ณ ์ฝ๊ฒ ๋ถํด๋๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์์ผ๋ฉฐ, ์ด ํ๊ณ๋ ์ ๊ณ ์ฒด์ ์ง์์๋ ๋์ผํ๊ฒ ์ ์ฉ๋ผ ์๋ค.
์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฌํ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ธฐ ์ํด ๋ถํ๋ฌผ๊ณ ๊ณ ์ฒด์ ํด์ง์ธ LiCl–4Li2TiF6(์์จ ๊ธฐ์ค 1.7 × 10-5 S/cm)๋ฅผ ์๋กญ๊ฒ ์ค๊ณํ๊ณ ์ฐ๊ตฌ์ ๋์ ํ๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด 5V ์ด์์ ๋์ ์์ค์ ์ฐํ ์์ ์ฑ๊ณผ ์ด์จ์ ๋๋๋ฅผ ๋์์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ํนํ 5V๊ธ ์คํผ๋ฌ๊ณ ์๊ทน์ฌ(LiNi0.5Mn1.5O4 ๋ฑ) ํ๋ฉด์ ๋ณดํธ์ธต์ผ๋ก ์ ์ฉ์์ผ ์ ๊ธฐํํ์ ์ฑ๋ฅ์ ๋ํญ ํฅ์์์ผฐ๋ค.
์ฐ๊ตฌํ์ ์ด๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ ๋ถํ๋ฌผ๊ณ ๊ณ ์ฒด์ ํด์ง์ ํ์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ค์ํ ์ ์ง ์์คํ ์ ์ ์ฉํด ํญ๋๊ฒ ๊ฒ์ฆํ๋ค. LiCoMnO4 ๋ฐ ์ด์ ๊ฐํ LiFe0.5Mn1.5O4 ๋ฑ ๋ค์ํ ๊ณ ์ ์ ์คํผ๋ฌ๊ณ ์๊ทน์ฌ์ ์ ์ฉํด ์ฐ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ํ๋ณดํ์ผ๋ฉฐ, ๋์ฉ๋(258mAh/g) ์ ์ ์ ํ์ฅ ์์คํ , 1.8mm ๊ณ ์๋์ง๋ฐ๋ ์ ๊ทน, ์์ฉํ์ ๊ฐ๊น์ด ํ์ฐ์นํ ์ ๊ณ ์ฒด์ ์ง์์๋ ํ์ํ ์์ ์ฑ๊ณผ ์ถ๋ ฅ ํน์ฑ์ ๋์์ ์ ์ฆํ๋ค.
๋ํ ์ฐ๊ตฌํ์ "์ผ์๊ณ(NCM) ๋ฐ ๋ฆฌํฌ๊ณผ์ ๋ง๊ฐ๊ณ(Li- and Mn-rich) ์ธต์๊ณ ์๊ทน์ฌ์๋ ํด๋น ๋ณดํธ์ธต ๊ธฐ์ ์ ์ฑ๊ณต์ ์ผ๋ก ์ ์ฉํ๋ค"๋ฉฐ "๋ถํ๋ฌผ๊ณ ๋ณดํธ์ธต ๊ธฐ์ ์ ์ค์ฉ์ฑ๊ณผ ๋ฒ์ฉ์ฑ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฐ์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ชจ๋ ํ์ธํ๋ค"๊ณ ๋ฐํ๋ค. ์ด์ด "๋ํ ๋ฐฉ์ฌ๊ด ๊ฐ์๊ธฐ ๊ธฐ๋ฐ์ X-์ ์ ๋ฐ ๊ณ ๋๋ถ์๊ณผ ๋ถ์๋์ญํ ๊ณ์ฐํํ์ ์ ๋ชฉํด ์์ฌ์ ์ ๋ฐ๊ตฌ์กฐ์ ์ด์จ์ ๋ ํฅ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช ํ๋ค. ์ด๋ฅผ ํ์ฉํ์ฌ ์ ๊ท ๊ณ ์ ์ ๊ณ ์ด์จ์ ๋์ฑ ๋ถํ๋ฌผ๊ณ ๊ณ ์ฒด์ ํด์ง ์์ฌ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ๊ธฐ๋๋๋ค."๊ณ ๋ง๋ถ์๋ค.
์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ๊ทน-์ ํด์ง ๊ณ๋ฉด์์์ ์ ๊ธฐํํ์ ์ดํ ํ์์ ์ต์ ํ๋ฉด์ ์ ๊ณ ์ฒด์ ์ง์์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๊ฑธ๋ฆผ๋๋ก ์ฌ๊ฒจ์ก๋ ๊ณ๋ฉด ๋ถ์์ ์ฑ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ๋ ํฅํ ์ ๊ณ ์ฒด์ ์ง ์ฐ์ ์์ ์ง์์ฌ์ฐ(IP) ๊ธฐ๋ฐ ๋ ๋ณด์ ๊ฒฝ์๋ ฅ์ ํ๋ณดํ๊ณ , ๊ธฐ์ ์ ๊ธฐ์ ์ฌ์ ํ๋ก ์ด์ด์ง ํ ๋๋ฅผ ๋ง๋ จํ๋ค๋ ํ๊ฐ๋ฅผ ๋ฐ๋๋ค.
ํํธ, ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ผ์ฑ๋ฏธ๋๊ธฐ์ ์ก์ฑ์ฌ์ ์ ์ง์์ ๋ฐ์ ์ํ๋๋ค. ๋๊ตญ๋ ๊นํด์ฉ ์์ฌ๊ณผ์ ์, ์ฐ์ธ๋ ์์คํ ๋ฐ์ฌ๊ณผ์ ์, ๋ฐ์ฃผํ ๋ฐ์ฌ, KAIST ๊น์ฌ์น ๋ฐ์ฌ๊ณผ์ ์์ด ๊ณต๋ ์ 1์ ์๋ก ์ฐธ์ฌํ๋ค. ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ธ๊ณ์ ์ธ ํ์ ์ง Nature Energy (I.F.=60.1) 10์ 3์ผ์ ์จ๋ผ์ธํ์ “Five-volt-class high-capacity all-solid-state lithium batteries” ์ ๋ชฉ์ผ๋ก ๊ฒ์ฌ๋๋ค(https://doi.org/10.1038/s41560-025-01865-y).