전기차 배터리 화재, 소화기 성분으로 막는다 난연성 전해액 기술로 리튬이온배터리 열폭주 억제 전기차 배터리 화재의 주요 원인으로 지목되는 열폭주를 제어할 수 있는 난연성 전해액 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 한국연구재단은 충남대학교 송승완 교수 연구팀이 한국전기연구원 도칠훈 박사, 한국기초과학지원연구원 이영주 박사와 공동으로 불소치환형 카보네이트계 유기용매 기반 난연성 전해액 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 해당 기술은 열폭주 억제 효과와 함께 리튬이온배터리 계면 안정성을 확보해, 안전성과 수명 모두에서 개선 효과를 보였다.열폭주는 과열이나 물리적 충격 등으로 내부 온도가 급상승하면서, 전해액 열분해와 가연성 가스 발생이 이어지는 현상으로, 화재 또는 폭발로 발전할 수 있다. 현재 사용되는 전해액은 대부분 카보네이트계 유기용매로, 발화점이 낮아 열폭주 시 화재 위험을 높이는 요인으로 작용한다. 연구팀은 불소와 인 계열 소재의 소화 기능에 주목해, 기존 발화점이 낮은 전해액을 불소치환형으로 재설계했다. 이 전해액은 자가소화 기능을 갖춰 발화를 억제하는 성능이 확인됐다. 이 전해액은 수소 라디컬을 포획해 발화를 억제하며, SEI 계면의 열적 안정성 확보에도 기여한 것으로 확인됐다. 한편 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 나노소재기술개발사업의 지원으로 수행된 해당 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 'Materials Science & Engineering R: Reports' 3월 27일 자에 게재됐다.

전기차 배터리 화재, 소화기 성분으로 막는다

난연성 전해액 기술로 리튬이온배터리 열폭주 억제

기사입력 2025-04-21 17:15:23

기존 불에 쉽게 타는 전해액(왼쪽)과 잘 타지 않는 난연성 전해액

[산업일보]
전기차 배터리 화재의 주요 원인으로 지목되는 열폭주를 제어할 수 있는 난연성 전해액 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국연구재단은 충남대학교 송승완 교수 연구팀이 한국전기연구원 도칠훈 박사, 한국기초과학지원연구원 이영주 박사와 공동으로 불소치환형 카보네이트계 유기용매 기반 난연성 전해액 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 해당 기술은 열폭주 억제 효과와 함께 리튬이온배터리 계면 안정성을 확보해, 안전성과 수명 모두에서 개선 효과를 보였다.

열폭주는 과열이나 물리적 충격 등으로 내부 온도가 급상승하면서, 전해액 열분해와 가연성 가스 발생이 이어지는 현상으로, 화재 또는 폭발로 발전할 수 있다. 현재 사용되는 전해액은 대부분 카보네이트계 유기용매로, 발화점이 낮아 열폭주 시 화재 위험을 높이는 요인으로 작용한다.

연구팀은 불소와 인 계열 소재의 소화 기능에 주목해, 기존 발화점이 낮은 전해액을 불소치환형으로 재설계했다. 이 전해액은 자가소화 기능을 갖춰 발화를 억제하는 성능이 확인됐다. 이 전해액은 수소 라디컬을 포획해 발화를 억제하며, SEI 계면의 열적 안정성 확보에도 기여한 것으로 확인됐다.

한편 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 나노소재기술개발사업의 지원으로 수행된 해당 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 'Materials Science & Engineering R: Reports' 3월 27일 자에 게재됐다.