삼성 연구원은 Ag-C 복합 양극을 사용하여 고체 리튬 금속 배터리를 개발합니다. 더 큰 용량, 더 긴 수명, 더 큰 안전성

삼성 연구원은 Ag-C 복합 양극을 사용하여 고체 리튬 금속 배터리를 개발합니다. 더 큰 용량, 더 긴 수명, 더 큰 안전성

SAIT (Samsung Advanced Institute of Technology) 및 SRJ (Samsung R & D Institute Japan)의 연구원들은 처음으로은 -탄소 (Ag-)를 사용하는 새로운 고성능 전 고체 리튬 금속 배터리를 개발 했습니다. C) 과잉 Li가없는 애노드로서의 복합 층.

연구팀은 Ag-C 층을 프로토 타입 파우치 셀에 통합함으로써 배터리가 더 큰 용량, 더 긴 사이클 수명을 지원하고 전반적인 안전성을 향상시킬 수 있음을 발견했다. 이 논문은 Nature Energy에 나타난다 .

액체 전해질을 사용하는 널리 사용되는 리튬-이온 배터리와 비교할 때, 모든 고체 배터리는 더 큰 에너지 밀도를 지원하여 더 큰 용량을위한 문을 열고,보다 안전한 고체 전해질을 사용합니다. 그러나, 전 고체 배터리에 빈번하게 사용되는 리튬 금속 애노드는 탈수되기 쉬운 경향이 있으며, 이는 배터리의 수명 및 안전성을 감소시키는 바람직하지 않은 부작용을 야기 할 수있다.

두께가 5μm (마이크로 미터) 인 초박형 Ag-C 나노 복합체 층으로 팀은 양극 두께를 줄이고 에너지 밀도를 높일 수있었습니다. 또한 기존 리튬 이온 배터리에 비해 프로토 타입을 약 50 % 작게 만들 수있었습니다.

전체 전지 시연에서, 그들은 높은 비 용량 (> 210 mAh g -1 ) 및 높은 면적 용량 (> 6.8 mAh cm -2 ) 및 아가로 다이 트형 황화물 전해질 을 갖는 높은 Ni 층 산화물 캐소드를 사용했다 . 전극과 전해질 사이의 접촉을 개선하기 위해 따뜻한 등방 압 프레스 기술도 도입되었습니다.

프로토 타입 파우치 셀 (0.6 Ah)은 높은 에너지 밀도 (> 900 Wh l -1 ), 99.8 % 이상의 안정적인 쿨롱 효율 및 긴 사이클 수명 (1,000 배)을 나타냈다 .

팀이 개발 한 프로토 타입 파우치 셀을 통해 EV는 단일 충전으로 최대 800km (497 마일)까지 주행 할 수 있으며 1,000 회 이상의 사이클 수명을 제공합니다.

이 연구의 결과물은 미래의보다 안전한 고성능 배터리를위한 시드 기술이 될 수 있습니다. 앞으로도 전 고체 배터리 소재 및 제조 기술을 지속적으로 개발 및 개선하여 EV 배터리 혁신을 한 단계 더 발전시킬 것입니다.

— SAIT의 차세대 배터리 연구소의 마스터이자 프로젝트의 리더 인 임동민