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왼쪽부터 한양대 화학공학과 임희대 교수, 한양대 화학공학과 김찬훈 연구교수, 한양대 강영종 산학협력단장, ㈜티엔피솔루션 강성구 대표, ㈜티엔피솔루션 허재용 부사장, ㈜티엠피솔루션 김상진 부장.

[한양대-티엔피솔루션, 기술이전 협약 체결...수계아연이온전지 상용화 속도 낸다]

https://www.joongangenews.com/news/articleView.html?idxno=413358 

[한양대 화학 공학과, 티엔피솔루션과 협약체결...‘아연 음극 보호 기술’이전]

https://www.newstnt.com/news/articleView.html?idxno=469085

[한양대-티엔피솔루션, 기술이전 협약 체결... 수계아연이온전지 상용화 속도 낸다]

https://www.kyosu.net/news/articleView.html?idxno=132179

[한양대-티엔피솔루션, 기술이전 협약…수계아연이온전지 상용화 속도 낸다]

https://news.unn.net/news/articleView.html?idxno=576495

수계아연이온전지는 리튬이온전지보다 에너지 밀도는 낮지만, 물 기반 전해질을 사용해 발화 위험이 없어 안전성이 높다. 또한, 원재료 비용이 리튬이차전지의 1/3 수준으로 저렴해 ESS(에너지저장장치)용 이차전지로 활발히 연구되고 있다. 

그러나 수계아연이온전지는 충전 시 아연 음극 표면에 덴드라이트라는 뾰족한 결정체가 형성되고, 가스 발생으로 인해 수명이 급격히 단축되며 배터리가 부푸는 문제점이 있다. 덴드라이트는 충방전 반응에 거의 참여하지 않으며, 충방전이 반복될수록 성장하여 분리막을 뚫고 양극과 맞닿아 단락을 일으켜 전지 작동을 멈추게 만든다. 또한, 충전 시 발생하는 수소 기체는 배터리가 부풀어 오르는 ‘스웰링’ 현상을 초래해 안전성을 저하시킨다. 이러한 문제는 대면적 전극을 구현할 때 더욱 두드러지며, 이는 수계아연이온전지의 상용화에 있어 큰 걸림돌로 작용해왔다.

이를 해결하기 위해 김 박사 연구팀은 상용 고분자를 간단한 방법으로 개질해 대면적 아연 음극 표면에 수 마이크로미터 두께의 균일한 기능성 고분자 보호막을 형성하는 기술을 개발했다. 이 보호막을 통해 덴드라이트와 수소 발생을 효과적으로 억제할 수 있음을 입증했다. 

연구팀은 이번 기술을 민간 기업 ㈜티엔피솔루션에 기술이전 했다. ㈜티엔피솔루션은 2019년 5월 통신장비 제조 및 판매를 시작으로 에너지 및 안전 솔루션 전문 기업으로 성장해 온 기업으로 현재는 인명 탐지용 레이더 센서를 양산 중이다. 독자적인 기술력을 바탕으로 수계아연이온전지 생산을 준비하고 있으며, 이번 기술이전을 통해 공정 최적화를 거쳐 내년 상반기 양산 공정에 적용할 예정이다.