(왼쪽부터)임중연 동국대 교수, 박민욱 RoMa Lab 박사과정 연구원.(사진=동국대학교)
(왼쪽부터)임중연 동국대 교수, 박민욱 RoMa Lab 박사과정 연구원.(사진=동국대학교)

[서울파이낸스 나민수 기자] 동국대학교는 본교 손정인 물리학과 교수와 홍승현 국민대학교 신소재공학과 교수 공동연구팀이 무음극-전고체 리튬 금속 배터리의 난제였던 리튬 증착 불균일 및 수지상 성장 문제를 획기적으로 극복할 수 있는 열역학적으로 안정한 금-플루오린(Au-F) 계면층 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

이번 기술은 전통적인 음극 소재를 제거한 '무음극-전고체 배터리'에 적용되며, 기존의 구리 집전체와 리튬 간 격자 불일치 문제를 해결하는 데 집중했다. Au-F 계면을 활용해 리튬이 층상구조로 균일하게 증착되도록 유도함으로써, 수지상 성장을 근본적으로 억제하고 높은 용량 유지율과 우수한 쿨롱 효율을 실현했다.

이 연구 성과는 국제 저명 학술지 'Advanced Energy Materials' 2025년 9월호 표지논문으로 선정됐다.

연구팀은 "계면 제어 기술이 무음극-전고체 배터리 상용화를 앞당기는 핵심"이라며 "이번 개발 성과가 차세대 고성능 배터리 산업의 성장 기반을 크게 강화할 것"이라고 전망했다.

한편, 공동연구는 한국연구재단의 나노 및 소재기술개발사업과 중견연구자사업의 지원을 받아 진행됐다.

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