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LG엔솔·서울대, LMR 배터리 가스 발생 억제 기술 확보

LG에너지솔루션과 서울대학교 화학부 임종우 교수 연구진이 LMR(리튬망간리치) 배터리의 가스 발생과 용량 저하 문제를 개선하는 기술을 확보했다고 7일 밝혔으며, 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다. 연구팀은 충전 상한 전압을 4.6V에서 4.3V로 낮추자 산화된 산소의 환원율이 86%에서 97%로 높아졌고, 방전을 기존 3.0V보다 낮은 2.0V까지 진행했을 때 산소가 거의 원래 상태로 회복되는 것을 확인했다. 이를 토대로 40Ah급 대형 셀의 구동 전압 범위와 활성화(Formation) 공정 조건을 재설계했으며, 활성화 단계에서는 온도를 낮추는 공정을 적용해 가스를 억제했다. 최적화 조건을 적용한 40Ah급 LMR 대형 셀은 883회 충·방전 평가 이후에도 초기 에너지의 92.2%를 유지했다. LMR은 코발트를 사용하지 않고 망간을 주원료로 사용하는 양극 소재로, 전이금속뿐 아니라 소재 내부 산소까지 에너지 저장에 활용한다.

9월 7일

배터리·ESS투데이에너지

LG엔솔·서울대, LMR 배터리 가스 발생 억제 기술 확보

LG에너지솔루션은 서울대 화학부 임종우 교수 연구진과 공동 연구로 LMR(리튬망간리치) 배터리의 가스 발생과 용량 저하 원인을 규명하고 대형 셀 운용 조건을 개발했다고 7일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다. 연구팀은 산소 회복에 충전 상한 전압뿐 아니라 방전 하한 전압도 영향을 미친다는 점을 확인했으며, 충전 상한 전압을 4.6V에서 4.3V로 낮추자 산소 환원율이 86%에서 97%로 높아졌고 방전 하한 전압을 2.0V까지 낮추면 산소가 거의 원래 상태로 회복됐다. 이를 바탕으로 40Ah급 LMR 셀의 전압 범위와 활성화 공정을 최적화하고 활성화 단계 온도를 낮춘 결과, 883회 충·방전 후에도 초기 에너지의 92.2%를 유지했다. LG에너지솔루션은 이번 연구로 LMR의 대형 셀 적용 가능성을 확인하고 상용화 기반을 마련했다고 설명했다.

9월 7일

배터리·ESS이뉴스투데이

LG엔솔·서울대, LMR 배터리 가스 발생 억제 기술 확보

LG에너지솔루션은 임종우 서울대 화학부 교수 연구진과 공동 연구로 리튬망간리치(LMR) 배터리의 전기차용 대형 셀 적용 가능성을 높인 연구 성과를 7일 밝혔으며, 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다. LMR은 코발트 대신 망간을 주원료로 사용해 소재 비용을 낮추고, 전이금속뿐 아니라 소재 내부 산소까지 에너지 저장에 활용하는 양극 소재이나, 충전 시 산화된 산소가 방전 시 완전히 회복되지 않으면 구조 손상과 가스 발생으로 이어질 수 있다. 연구팀은 산소 회복을 좌우하는 변수가 충전 상한 전압뿐 아니라 방전 하한 전압에도 있음을 규명했고, 충전 상한 전압을 4.6V에서 4.3V로 낮추자 산화된 산소의 환원율이 86%에서 97%로 높아졌으며 방전을 기존 3.0V가 아닌 2.0V까지 진행했을 때 산소가 거의 원래 상태로 회복되는 현상을 확인했다. 이를 토대로 40Ah급 LMR 대형 셀의 구동 전압 범위와 활성화(Formation) 공정 조건을 재설계하고 활성화 단계 온도를 낮추는 공정을 적용했다. 최적화 조건을 적용한 40Ah급 셀은 883회 충·방전 평가 후에도 초기 에너지의 92.2%를 유지했다.

9월 7일