재생 가능 에너지 사용량 증가 및 전기 자동차 산업의 성장으로 인해 고성능 고체 상태 전지에 대한 수요가 급증했습니다.
고체 상태 전지는 전통적인 액체 전해질을 기반으로 하는 전지와 비교하여 향상된 에너지 밀도, 증가된 안전 조치, 연장된 수명 및 다양한 온도 범위에서 안정된 운영 등 다양한 장점을 제공합니다. 그러나 이러한 이점에도 불구하고 저 이온 전도성 및 높은 계면 저항력과 같은 도전 요소로 인해 널리 활용이 제한됩니다.
연구 노력은 주로 무기 및 유기 고체 전해질에 집중되어 왔으며, 각각은 고유의 장단점을 지니고 있습니다. 무기 전해질은 연장된 전지 수명과 향상된 성능을 제공하지만 고온 소결이 필요하며 안정성 문제에 취약합니다. 반면에 유기 전해질은 음이온 및 다른 입자의 이동을 허용하지만 전지 효율에 영향을 미치는 원치 않는 부작용을 야기합니다.
물질 정보학에서의 혁신적인 발전은 전지 기술에서 뚜렷한 발견을 이끌어냈습니다. 유기 이온 플라스틱 결정(OIPCs)을 탐구함으로써, 연구자들은 고도의 이온 전도성, 안정성, 낮은 화염성을 지닌 물질들을 발견하여 고체 전해질 응용에 적합한 새로운 화합물을 합성했습니다.
소피아 대학 Masahiro Yoshizawa-Fujita 교수와 연구팀은 높은 전도성을 지닌 OIPC를 찾는 것에 물질 정보학을 활용하여, 우수한 이온 전도성을 갖는 새로운 화합물을 합성하는 데 성공했습니다. 이러한 발전은 액체 유출 우려를 제거하여 전지 안전을 강화하고, 에너지 밀도를 향상시킴으로써 전구 전자 장치의 경량화 및 조밀화를 실현함으로써 전 세계 전기 자동차로의 전환을 도울 수 있습니다.
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