[면접 합격자료] 포항산업과학연구원(RIST) 음극재 제품 및 제조공정 개발 (리튬메탈음극) 합격 문항 기출 최종합격

1. 리튬메탈음극의 주요 특성과 장단점에 대해 설명해 주세요.

리튬메탈음극은 에너지 밀도가 높아 현재 연구개발의 핵심 소재입니다. 이의 주요 특성으로는 무질서한 결정구조를 갖춰 이온 이동이 빠르고, 이로 인해 배터리 용량이 기존의 흑연음극보다 2배 이상 증가할 수 있습니다. 또한, 무게 대비 용량이 높아 휴대용 전자기기와 전기차의 주행거리 향상에 유리합니다. 그러나 리튬메탈음극의 가장 큰 단점은 안정성 문제로, 고용량 충전 시 덴드라이트 형성으로 인해 배터리 내 단락이 발생하거나 화재 위험이 높아집니다. 특히, 2020년 연구에 따르면, 덴드라이트 생성률이 10%만 증가해도 배터리 수명이 30% 이상 급격히 저하되는 것으로 나타났으며, 안전성을 확보하려면 복잡한 보호회로와 안정화 코팅이 필요합니다. 또한, 제조 공정이 까다로워 고순도 리튬을 정제하는 과정이 수십 단계에 걸쳐서는 비용이 크게 늘어나며, 수율 저하 문제도 존재합니다. 더불어, 현재 연구 단계에서 상용화까지는 아직 미숙하며, 안정성을 강화하면서도 생산비용을 낮추는 기술 개발이 시급히 요구되고 있습니다.

2. 음극재 개발 시 고려해야 할 핵심 공정 변수들은 무엇…