[신소재공학] 고효율 리튬전지의 안전성 확보를 위한 기판의 모양개선 및 고체전해질 도입

1. 서론

현재 전 세계적으로 에너지 저장장치의 수요가 급증하면서 고효율 리튬전지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 전기차, 모바일 기기, 재생에너지 저장 시스템 등 다양한 분야에서 리튬이온전지의 핵심 역할이 확대됨에 따라 안전성과 성능 향상이 필수적인 과제로 떠오르고 있다. 기존의 액체 전해질을 사용하는 전지는 높은 에너지 밀도를 갖지만 발화 위험성과 누액 문제로 인해 안전성 확보가 어려운 실정이다. 이에 따라 고체전해질을 도입하거나, 기판의 구조적 최적화를 통해 전지의 안전성을 높이려는 시도가 이루어지고 있다. 예를 들어, 2022년 글로벌 배터리 시장 규모는 1200억 달러에 달했으며 연평균 성장률이 20% 이상임을 감안할 때, 보다 안전하고 효율적인 전지 개발은 산업 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소이다. 기판의 모양개선은 전지 내부의 열 분산과 전기적 안정성을 향상시키는 중요한 방법이다. 구체적으로, 전지 셀의 형상 개선을 통해 열 집중을 최소화하고, 내부 응력을 줄일 수 있으며, 이를 통해 열폭주와 화재 위험을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 고체전해질 도입은 누액과 가연성 문제를 해결하는 데 도움을 주며,…