소식

전고체전지의 새로운 돌파구!USTC, 새로운 황화물 고체 전해질 개발

2024-07-23

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina


7월 23일자 뉴스에 따르면, 업계의 전고체전지 탐색은 멈추지 않았다. 오늘도 좋은 소식이 들려온다.

중국과학원의 소리(Voice of the Chinese Academy of Sciences)의 공식 웨이보 발표에 따르면, 중국 과학기술대학교는 전고체 배터리용 새로운 황화물 고체 전해질을 개발했습니다.이 소재는 황화물 고체 전해질 고유의 장점을 갖고 있을 뿐만 아니라, 다른 황화물 고체 전해질보다 가격이 저렴하고 상용화에 더 적합하다.


전고체 배터리 CATL

중국 과학기술대학 마쳉(Ma Cheng) 교수가 전고체전지용 배터리를 개발한 것으로 알려졌다.새로운 황화물 고체 전해질 Li7P3S7.5O3.5(LPSO), 관련 연구 결과가 "German Applied Chemistry"(DOI: 10.1002/anie.202407892)에 게재되었습니다.

Ma Cheng 교수는 "일본의 Toyota와 한국의 Samsung과 같은 유명 기업은 지난 10년 동안 이러한 재료의 연구 개발에 막대한 투자를 해왔지만 황화물 고체 전해질의 가격은 일반적으로 킬로그램당 195달러를 초과합니다."라고 말했습니다. 상용화를 위해서는 킬로그램당 50달러가 훨씬 더 필요하다.

이 신소재의 합성에는 값비싼 Li2S(킬로그램당 650달러 이상)가 필요하지 않습니다.킬로그램당 원자재 가격은 14.42달러(현재 약 105위안)에 불과합니다.이는 대부분의 고체 전해질의 상용화 임계값 $50/kg보다 훨씬 낮습니다.

또한, LPSO는 밀도가 1.70g/cm3로 산화물(보통 5g/cm3 이상)과 염화물(약 2.5g/cm3)의 고체 전해질 밀도에 비해 현저히 낮으며, 우수한 음극 친화성도 발휘한다.

이 소재는 황화물 고체전해질의 고유한 장점을 그대로 유지하며, 리튬 금속으로 구성된 대칭 배터리는 상온에서 4,200시간 이상의 안정적인 사이클을 달성할 수 있습니다. 니켈 함량이 높은 삼원계 음극은60°C에서 200사이클 후에도 여전히 89.29%의 용량 유지율을 유지합니다.

Ma Cheng은 "우리의 연구는 황화물 고체 전해질의 비용 문제가 해결 불가능하지 않다는 것을 보여줍니다. 신소재로서 옥시황화인산리튬은 여전히 ​​성능이 더욱 향상될 것으로 예상되며 우리는 이를 위해 계속해서 열심히 노력하고 있습니다."라고 설명했습니다.

본 논문의 평론가는 산황화인산 리튬 고체 전해질이 "밀도가 낮고, 음극 호환성이 좋으며, 가격 경쟁력이 강하다"고, 산황화인산 리튬으로 구성된 전고체 전지는 "사이클 성능이 우수하다"고 판단하고 있다. 발견은 전고체전지의 실용화를 촉진하는 데 중요한 역할을 한다.



중국과학원의 소리 웨이보 공식 발표 및 정보가 중국과학원 웹사이트에 게재됨 중국과학원