유변분석 기반 전고체 배터리 슬러리 저장성 확보
연구팀은 수분에 극도로 민감한 황화물계 고체전해질의 특성을 고려하여, 드라이룸 환경 내에 정밀 유변학(Rheology) 측정 인프라를 구축하고 전고체 배터리 슬러리의 분산 특성 및 물성을 체계적으로 분석했다. 이를 통해 대기 노출 시 발생하는 소재의 열화를 원천 차단하고, 슬러리의 분산성과 품질을 정량적으로 평가할 수 있는 독자적인 분석 기반을 마련했다.
연구팀은 구축된 시스템을 활용하여 황화물계 슬러리의 저장 안정성 문제를 심층 진단했다. 분석 결과, 슬러리 보관 과정에서 바인더 분리 현상과 이에 따른 유변 특성 열화가 24시간 이내에 급격하게 진행됨을 확인했다. 이에 연구팀은 저장 중 적절한 교반(Agitation) 조건을 도입하여 이러한 구조적 붕괴를 효과적으로 억제하는 해결책을 제시했다. 특히 높은 진폭의 강한 교반을 적용할 경우, 슬러리의 미세구조와 품질이 장기간 안정적으로 유지됨을 정량적 지표를 통해 실증했다.
이번 연구는 단순한 물성 분석을 넘어, 실제 배터리 양산 공정에서 슬러리 저장 안정성을 확보할 수 있는 구체적인 공정 가이드 라인을 수립했다는 점에서 의의가 크다. 해당 연구 성과는 배터리 제조의 신뢰성을 높이는 데 기여할 것으로 기대되며, 현재 국제 저명 학술지인 저널 오브 파워 소스(Journal of Power Sources)에 투고되어 심사가 진행 중이다.
논문: “Rheological Monitoring of Microstructural Degradation in All-Solid-State-Battery Slurries”, Submitted
