AI로 차세대 전고체전지 성능 ‘UP’…고체전해질 최적 소재 제시 작성일 01-25 46 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">KIST, 비정질 고체전해질 성능 핵심 요인 규명<br>AI 활용해 리튬이온 이동성 향상 조건 밝혀내<br>전고체전지용 고체전해질 설계 및 제조공정 적용</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="fiZx0cJ6Sm"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="8c0c7c48ae58ddd786e9fb85b4d71bf2ed7fe2e3bb27cbc828dcc500a0c981d0" dmcf-pid="4n5MpkiPTr" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="AI 기반 원자 시뮬레이션을 활용한 연구 모식도. KIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/25/dt/20260125133906614hcnc.png" data-org-width="640" dmcf-mid="zlVc8TrNCQ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/25/dt/20260125133906614hcnc.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> AI 기반 원자 시뮬레이션을 활용한 연구 모식도. KIST 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="12b160a34240fb0da95f2d08254bcaa0677a3d264752698af8e32c87d1d49e58" dmcf-pid="8a3JzrgRhw" dmcf-ptype="general"><br> 폭발과 화재 위험이 없는 전고체 전지의 전해질 소재 성능을 인공지능(AI)으로 최적화할 수 있는 기술이 개발됐다.</p> <p contents-hash="0eaeb44fa17171fe85da106cc5d927854de6d1f1d0d0f0df0888dbee1cd429e7" dmcf-pid="6N0iqmaehD" dmcf-ptype="general">사전에 소재 성능 예측과 소재 개발 속도를 높여 전기차와 에너지저장치 등 안전성과 에너지밀도가 중요한 분야에서 전고체 전지의 상용화를 단축하는 데 기여할 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="7d9adbbf55d95e4ef10a795e4aed26a7a611d8d478e89d954bb441e8d3008d94" dmcf-pid="PjpnBsNdhE" dmcf-ptype="general">한국과학기술연구원(KIST)은 이병주 박사 연구팀이 AI 기반 원자 시뮬레이션을 통해 비정질 고체전해질에서 리튬이온 이동을 좌우하는 핵심 요인을 규명했다고 25일 밝혔다.</p> <p contents-hash="3710de576ad6c5c14f5614efb538ef471bbd69196856471d70f01c72545aba5d" dmcf-pid="QAULbOjJCk" dmcf-ptype="general">리튬이온전지는 액체 전해질을 사용해 외부 충격이나 과열 시 화재·폭발 위험이 있어 안전성에 대한 우려가 커지고 있다. 이런 한계를 극복할 대안으로 불에 타지 않는 고체 물질을 전해질로 사용하는 전고체전지가 차세대 전지 기술로 주목받고 있다.</p> <p contents-hash="33877d0092e3afa6fb5cc6e2d6aaf52c3f9ae96100d02282c9ff5773e56dbdca" dmcf-pid="xcuoKIAihc" dmcf-ptype="general">하지만 전고체전지 핵심 소재인 비정질 고체전해질은 내부 구조가 불규칙해 리튬 이온 이동 메커니즘을 분석하기 어려워 전해질 조성이나 압축 조건 등을 바꿔가며 성능을 개선해야 하는 한계가 있었다.</p> <p contents-hash="e7a584e6c4ffcb4b147cc1949fc34183f581429044ef3da757bdd0165694b973" dmcf-pid="yuctmVUZTA" dmcf-ptype="general">연구팀은 리튬 이온 이동을 ‘각 자리 사이 이동 용이성’과 ‘이동 경로 연결성’으로 구분해 분석했다.</p> <p contents-hash="fc99458930472154d3d697c984b138cc817d36b68ccb949096f97bb601f3c910" dmcf-pid="W7kFsfu5Cj" dmcf-ptype="general">그 결과, 배터리 성능은 이경로 연결성보다는 이온이 다음 자리로 이동하는 난이도에 더 크게 좌우된다는 사실을 확인했다. 실제 리튬 이온 이동성에 따른 이온전도 성능은 조건에 따라 최대 5배 이상 차이를 보였지만, 경로 연결성은 2배 수준에 그쳤다.</p> <p contents-hash="6d3359ad5f1d4d4c704e2407af8718729120c1464d8fd47205bbc9d019427a7d" dmcf-pid="YzE3O471hN" dmcf-ptype="general">또 연구팀은 리튬 이온 이동성을 높이는 구체적인 구조 조건도 밝혀냈다. 리튬 이온 주변을 4개 황 원자가 둘러싼 구조 비율이 높을수록 이온 이동이 빨라지고, 내부 빈 공간의 크기가 적정 범위에 있을 때 가장 우수한 성능을 보였다.</p> <p contents-hash="cda45104dd8f568feb70062b130c82ae40a142c602c2db72cdcb5f8b18acd84b" dmcf-pid="GqD0I8ztha" dmcf-ptype="general">다만, 지나치게 큰 공간이 오히려 이온 이동을 방해해 밀도가 낮을수록 전도도가 높다는 기존 통념을 뒤집는 결과를 제시했다고 연구팀은 밝혔다.</p> <p contents-hash="44bf28ed2d278e3a34cb629ebc26892fd408dead3f01b9e010726b808c351595" dmcf-pid="HBwpC6qFvg" dmcf-ptype="general">이 기술은 전해질 조성 비율이나 압축·성형 조건을 조절해 내부 구조를 제어하는 것만으로도 추가적인 소재 변경 없이 이온 전도 성능을 개선할 수 있어 전고체 전지용 고체전해질 설계와 제조 공정에 바로 적용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.</p> <p contents-hash="508512086e7a7fc4173c0568a8593f743c2332ed16f952fec5212295d3f79c8d" dmcf-pid="XbrUhPB3So" dmcf-ptype="general">이병주 KIST 박사는 “전고체전지의 비정질 고체전해질 성능을 좌우하는 핵심 요인을 규명했다는 데 의미가 크다”며 “소재 성능을 체계적으로 개선할 수 있는 설계 기준을 제시한 만큼 향후 전고체전지 상용화를 앞당기는 데 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="5cd4e7af9eb3bbc95b54cb4b938eafd55497a23fac3ee732b9d6e09c9d628ab0" dmcf-pid="ZKmulQb0yL" dmcf-ptype="general">연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스트 에너지 머터리얼스’ 지난해 11월 21일에 실렸다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ad3c5d9efa9225f1009e7685479de764475da17265a800665f37d72739e7bae9" dmcf-pid="59s7SxKpCn" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="전고체전지용 비정질 고체전해질 분석 모식도. KIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/25/dt/20260125133908063mdpl.png" data-org-width="640" dmcf-mid="qYJRUEnQhP" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/25/dt/20260125133908063mdpl.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 전고체전지용 비정질 고체전해질 분석 모식도. KIST 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="5d9b148df876c2bf16b2713899f2cd078f5a85b60b76826d71a607e1ea4e486c" dmcf-pid="12OzvM9USi" dmcf-ptype="general"><br> 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 디지털타임스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 구글 지메일 받은편지함 '난장판'…스팸 필터 대규모 오류 01-25 다음 김윤지, 파라 바이애슬론 월드컵 우승…패럴림픽 준비 완료 01-25 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
