차세대 에너지 저장 기술의 발전이 큰 도약을 이뤘습니다. 도호쿠 대학교 연구진은 전고체 리튬 금속 배터리의 제조 공정을 간소화하는 획기적인 방법을 공개했습니다. 기존에는 리튬 금속과 고체 전해질 사이에 안정적인 계면을 형성하기 위해 표면 불순물을 제거해야 했기에 고온 처리나 복잡한 진공 처리가 필요했습니다.
새로운 기술은 초음파 접합을 활용해 상온에서 단 몇 초 만에 리튬 금속을 가닛형 산화물 고체 전해질인 리튬 란타넘 지르코늄 산화물과 직접 결합합니다. 이 과정에서 초음파 진동은 리튬 표면의 절연층을 효과적으로 제거하고, 가해진 압력은 리튬이 소성 변형을 일으키게 하여 단단한 접촉을 보장합니다. 이 방법으로 계면 저항은 제곱센티미터당 약 225 ohms로 감소했습니다. 얇은 금 층을 적용했을 때는 저항이 제곱센티미터당 고작 1.5 ohms로 급감했습니다.
이 혁신은 전고체 배터리 상용화의 주요 병목인 높은 에너지 소비와 긴 계면 형성 시간을 해결합니다. 상온에서 빠르게 조립할 수 있게 함으로써, 이 방법은 생산 비용을 크게 낮춘 고성능·고안전성 배터리의 길을 엽니다. 전 세계 전고체 배터리 시장이 2030년까지 기하급수적으로 성장할 것으로 예상되는 가운데, 이러한 공정 수준의 돌파구는 실험실 성과를 대량 시장의 전기차 응용으로 전환하는 데 매우 중요합니다.
