UNIST 공동연구팀, 흑연보다 2.5배 큰 실리콘 음극 개발

UNIST 강석주 교수, KIST 안석훈 책임연구원, 고려대 곽상규 교수 공동연구팀이 크기가 다른 입자를 섞어 부피 팽창 문제를 줄인 실리콘 복합 음극을 개발했다. 전류 밀도 0.1 A g⁻¹에서 저장용량이 약 890 mAh g⁻¹로, 같은 조건의 흑연 음극(약 350 mAh g⁻¹)보다 약 2.5배 크다. 고용량 NCM811 양극과 조합한 배터리는 2C 조건에서 200회 충·방전 후에도 초기 용량의 약 85%를 유지했으며, 같은 실리콘 함량에 유기소재가 없는 대조군은 약 55%에 그쳤다. 파우치형 배터리도 1C에서 185회 충·방전 후 용량 유지율 85% 이상을 기록했으며, 연구 결과는 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈에 온라인 게재됐다.

핵심

1. 크기가 다른 입자를 섞어 부피 팽창 문제를 완화한 실리콘 복합 음극 개발
2. 저장용량 약 890 mAh g⁻¹로 흑연 음극(약 350 mAh g⁻¹)보다 약 2.5배 큼
3. NCM811 양극과 조합한 배터리, 2C 조건 200회 충·방전 후 용량 85% 유지(대조군 55%)
4. 파우치형 배터리도 1C 조건 185회 충·방전 후 용량 유지율 85% 이상