Korean Industrial Chemistry News, Vol.25, No.3, 36-47, June, 2022
[기획특집: 에너지 소재 최신 개발동향] 안정적인 리튬 금속 전지 개발에 대한 연구
Research Trends for Stable Lithium Metal Batteries
현재 휴대 전자기기와 전기차 등의 모빌리티 분야의 성장으로 고용량의 에너지 저장 장치에 대한 수요가 급증하고 있다. 전 세계적으로 다양한 전지의 연구가 검토되고 있으며 그 중에서도 음극재로는 리튬 금속이 각광받고 있다. 리튬 금속 전지는 1980년대 브리티시 컬럼비아대의 몰리 에너지(Moli Energy)에서 노트북 및 휴대폰용으로 상 용화된 바 있으나 1989년 일본에서 휴대전화에 불이 나는 등 안전성의 문제로 전량 회수한 역사가 있어 사용이 잠시 중단되었다가 다시 최근 고용량 차세대 이차전지의 수요를 맞추기 위한 음극재의 후보군으로 주목받게 되었다. 리튬 금속 음극은 불균일한 리튬 이온 전착에 따른 리튬 수지상 성장과 리튬 금속의 낮은 표준환원 전위에 의한 전해질의 분해로 생성되는 전극-전해질 계면의 불안정성에 의해 낮은 쿨롱 효율과 내부 단락이 발생하는 문제가 있다. 본고에서 는 이를 해결하기 위한 전해질 특성, 계면 제어, 전극 디자인 등 최신 리튬 금속 전지 연구 동향에 대해 정리하였다. 이러한 연구 전략을 통한 안정성의 개선이 리튬 금속 전지 상용화에 기여할 것으로 기대된다.