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왼쪽부터 한양대 류희승 연구원, 한양대 임희대 교수, 강원대 임형규 교수

[한양대-강원대 연구팀, 무음극 금속 전지 덴드라이트 억제 기술 개발]

https://www.hani.co.kr/arti/economy/biznews/1218943.html

[한양대·강원대, 차세대 마그네슘 전지 앞당길 신기술 개발]

https://news.nate.com/view/20250916n12202

[한양대-강원대 연구팀, 무음극 금속 전지 덴드라이트 억제 기술 개발]

https://www.veritas-a.com/news/articleView.html?idxno=572673

[한양대-강원대, 무음극 금속 전지 ‘불균일 전착’ 해결…마그네슘 전지 상용화 한 걸음]

https://www.newstnt.com/news/articleView.html?idxno=533020

[한양대·강원대, 차세대 마그네슘 전지 앞당길 신기술 개발]

https://www.edaily.co.kr/News/Read?newsId=03152086642300776&mediaCodeNo=257&OutLnkChk=Y

[한양대-강원대 연구팀, 무음극 금속 전지 덴드라이트 억제 기술 개발]

https://edu.donga.com/news/articleView.html?idxno=95236

[한양대-강원대 연구팀, 무음극 금속 전지 덴드라이트 억제 기술 개발]

https://news.unn.net/news/articleView.html?idxno=583977

한양대학교 화학공학과 임희대 교수 연구팀은 강원대학교 화공·생물공학부 임형규 교수와 함께 무음극 금속 전지에서 나타나는 불균일 금속 전착 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 해법을 제시했다고, 16일 밝혔다. 이를 통해 전지의 고율 성능과 수명, 안전성을 동시에 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 기존 금속 전지는 충·방전 과정에서 금속이 불균일하게 쌓이며 바늘 모양의 덴드라이트가 성장하는 한계를 갖고 있었다. 이는 전지 단락과 폭발의 원인이 되며, 고율 운전과 장수명 확보를 가로막는 핵심 문제로 지적돼 왔다. 복잡한 첨가제 투입이나 두꺼운 보호막 형성 같은 보완책이 연구됐지만, 공정 비용과 재현성 문제로 상용화에는 어려움이 있었다. 

연구팀은 이러한 한계를 해결하기 위해 집전체의 면(결정 방향)을 한 방향으로 정렬하는 방식을 도입했다. 시중에서 구할 수 있는 아연 포일을 열처리해 (002) 면 중심으로 정렬하고 표면 거칠기와 결함을 줄이는 간단한 공정만으로도 효과를 얻을 수 있었다. 연구팀은 “자갈길을 매끈한 보도블록으로 바꿔주니 금속이 옆으로 미끄러지듯 자라는 원리”라고 설명했다. 

특히 이번 연구는 저비용 차세대 전지로 주목받는 마그네슘 이차전지에서 실험적으로 검증됐다. 마그네슘 금속 전지는 높은 체적용량과 풍부한 자원, 안전성 등 장점을 갖췄으나 불균일 금속 성장으로 인해 상용화에 어려움이 있었다. 이번 연구는 이 오랜 한계를 극복하며 마그네슘 전지를 리튬이온 전지를 대체할 차세대 상용 전지 후보로 한 단계 끌어올렸다는 평가를 받는다. 임희대 교수는 “앞으로도 무음극 금속 전지 상용화를 위해 해당 기술을 최적화하고 대량 생산 가능성을 높이는 후속 연구를 이어가겠다”며 “이번 기술은 전지 산업이 요구하는 단순성·재현성·확장성을 모두 갖춘 해법으로, 상용화를 앞당길 중요한 전환점이 될 것”이라고 강조했다. 

이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, 에너지 분야 국제 저명 학술지 『Advanced Energy Materials』 (IF=26.0, JCR 상위 2.5%) 2025년 9월호에 온라인 게재됐다. 해당 논문 「Facet-Guided in-Plane Metal Plating via Accelerated Surface Diffusion in Mg Metal Batteries」에는 한양대 류희승 연구원이 제1저자로, 한양대 임희대 교수와 강원대 임형규 교수가 교신저자로 참여했다.