안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
배터리 산업은 앞으로 전기차 뿐만아니라 로봇이 상용화되면 폭빌적으로 증가할 수 밖에 없는 중요한 사업입니다.
이에 따라 전고체 배터리는 기존 리튬 이온 배터리의 액체 전해질을 고체로 대체하여 화재 위험을 낮추고 에너지 밀도를 높인 차세대 배터리로 아주 중요한 역할을 할 예정입니다.
기존 리튬 배터리는 휘발성이 높은 유기 용매 기반의 액체 전해질을 사용하여 충격이나 고온 노출 시 화재와 열폭주 위험이 크며, 충전과 방전 과정에서 리튬이 뾰족하게 자라나는 덴드라이트 현상으로 인해 분리막이 찢어지며 내부 단락이 발생하기도 합니다.
반면 전고체 배터리의 고체 전해질은 그 자체로 불연성 또는 난연성 소재여서 폭발 위험이 크게 낮으며, 단단한 고체 벽이 덴드라이트의 성장을 물리적으로 막아주므로 분리막 없이도 내부 쇼트를 원천 차단해 구조적 안정성이 뛰어납니다.
에너지 밀도 측면에서도 많은 이점을 가지고 있습니다. 화재 위험이 사라지면서 냉각 장치나 과열 방지용 부품 등 안전을 위한 구조물을 대폭 줄일 수 있고, 이 여유 공간에 배터리 관련 물질을 더 채워 넣을 수 있습니다. 또한 액체가 섞일 염려가 없어 하나의 셀 내부에 전극을 겹겹이 쌓는 직렬 구조가 가능해져 배터리 팩의 부피를 획기적으로 줄일 수 있어 배터리 지속 시간을 대폭 향상 시킬수 있습니..
마지막으로 기존 액체 전해질에서는 화재 위험 때문에 쓰지 못했던 고용량의 리튬 메탈을 음극재로 안전하게 사용할 수 있게 되면서, 주행거리를 결정짓는 부피당 에너지 밀도를 비약적으로 끌어올릴 수 있습니다.
제가 작성한 답변이 질문자님의 의문점에 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.