안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
잘 알고 계신데로 전고체 배터리는 현재 배터리의 전해질이 액체인데 이것을 고체로 전환한 차세대 배터리를 말합니다.
핵심 구조는 양극, 음극, 전해질로 기존의 형태와 유사하지만 전해질이 고체상태라는 것과 기존 액체상태 배터리에 있던 분리막이 존재하지 않는 다는 차이가 있습니다.
고체 전해질이 분리막의 역할까지 수행하기 때문에 구조가 더 단순해 졌습니다.
작동원리는 리튬이온이 양극에서 고체 전해질로 음극으로 이동한다는 점은 동일합니다
일단 액체 상태의 전해질이 없기 때문에 누수의 위험이 없고 화재 및 폭발의 위험이 아주 낮습니다.
기존의 액체상 배터리의 전해질은 가연성 물질이라 외부의 충격이나 내부에서 화재가 발생하면 열폭주 란 이름으로 불릴정도의 대형 화재가 발생하였는데 이것을 해결하는 것이 고체상 전해질 입니다.
그리고 고체형태의 전해질이라 기존 액체상보다 에너지 밀도가 높으며 충전속도도 훨씬 빠르게 진행할 수 있습니다.
하지만 고체는 액체보다 이온의 이동속도가 느려 출력이 액체상보다 낮으며 양극 / 전해질 / 음극물질이 만나는 접촉면의 결합이 얼마나 잘 되어 있는지가 배터리의 효율을 결정하게 되는데 이 계면의 결합이 시간이 지날 수록 약해지게 되어 에너지 효율이 빨리 줄어들 수 있습니다.
또한 재료가 고가고 생산이 어려워 가격 경쟁력이 떨어집니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)