화재 위험 없는 배터리를 향하여

최근 아파트 화재로 배터리 화재에 대한 경각심이 커졌다. 과거에는 배터리 효율성에 초점이 맞춰졌으나, 최근에는 안전성이 중요해졌다.
배터리는 전기에너지를 저장하는 장치로, 일부 발열은 피할 수 없다. 그러나 과도한 발열이나 내부 단락으로 발생하는 배터리 화재는 큰 문제다.
특히 리튬이차전지 사용이 증가하면서 화재 위험이 높아졌다. 리튬이차전지는 에너지 밀도가 높아 화재 가능성이 크다. 배터리 화재는 전자가 분리막 손상으로 단락되면서 발생한다.
이 과정에서 열폭주 현상이 발생해 온도가 급상승할 수 있다. 이를 막기 위한 기술들이 연구·개발되고 있다. 서울대 임종우 교수팀은 자가증폭루프를 차단하는 방법을 제시했다. 음극에 알루미나 코팅을 통해 열폭주를 억제할 수 있다.
액체 전해질을 고체 전해질로 바꾸는 연구도 활발히 진행 중이다. 고체 전해질은 안정적이지만 이온 전도도가 낮고 비용이 비싸다. DGIST 김재현 박사팀은 난연 특성을 가진 고체 전해질 배터리를 개발했다. GIST 김상륜 교수팀도 수소화-황화물계 고체 전해질을 개발했다. 도칠훈 박사는 난연성 액체 전해질 연구 강화를 제안했다.
연구진들은 리튬이차전지의 발화 문제를 해결하기 위한 연구를 이어가고 있다. 산업계와 학계의 노력으로 안전한 배터리 시대가 다가오고 있다. 안전성을 강화한 리튬이차전지는 곧 상용화될 것으로 기대된다. 배터리 안전성 연구가 다양한 방식으로 진전을 이루고 있다.

*기사출처 : https://www.yna.co.kr/view/AKR20240920145800017