리베스트, 강원대 최성훈 교수 연구팀과 산학 기술 교류

차세대 배터리 기업 리베스트(LiBEST Inc.)가 강원대학교 최성훈 교수 연구팀과 배터리 소재·공정 기술 교류를 진행하고, 기업 현장에서 필요한 기술 과제를 학계 연구와 연결해 보다 빠르게 검증할 수 있는 산학 협력 방향을 논의했다고 22일 밝혔다.

리베스트는 최근 강원대학교 최성훈 교수와 연구진을 초청해 배터리용 고분자 소재와 바인더, 전극 계면 및 제조공정을 주제로 기술 세미나를 진행했다.

이번 교류에서는 대학의 연구 성과를 공유하는 데 그치지 않고, 실제 셀 개발과 제조 과정에서 기업이 마주하는 기술적 요구사항을 연구 과제로 구체화하고, 연구 결과를 다시 셀 단위에서 검증하는 협력 방식에 대해 의견을 나눴다.

특히 리베스트가 셀 개발과 고객 프로젝트를 수행하는 과정에서 확보하는 전극 성능, 공정 안정성, 급속충전, 고로딩 및 계면 관련 요구사항을 연구진과 공유하고, 이를 소재·바인더·계면 설계 관점의 연구 주제로 발전시킬 수 있는 가능성이 논의됐다.

최성훈 교수 연구팀은 배터리용 고분자 소재와 전극 제조기술을 중심으로 건식전극, 전고체 배터리, 고로딩 전극 등 다양한 차세대 배터리 기술을 연구하고 있다.

이번 세미나에서는 황화물계 고체전해질 분리막, 건식 Si/C-Graphite 음극, 초급속충전(XFC)용 고면적용량 음극, 고전압 LFMP 양극, 건식전극용 프라이머 인터페이스 등 실제 배터리 제조 및 성능 개선과 직접적으로 연결되는 연구 주제가 소개됐다.

최성훈 교수는 기계적 안정성과 이온전도성을 동시에 확보하기 위한 황화물계 고체전해질 분리막용 탄성 이오노머 기술을 소개했다. 해당 연구는 고체전해질과 전극 사이의 접촉을 안정적으로 유지하면서 이온전도 특성을 확보하는 데 초점을 두고 있다.

건식전극 분야에서는 실리콘계 음극의 부피 변화에 대응하기 위해 탄성을 갖는 바인더가 Si/C-Graphite 입자 사이를 연결하는 구조를 적용하는 연구가 공유됐다. 건식공정은 용매와 건조공정을 줄일 수 있다는 장점이 있지만, 실제 적용 과정에서는 전극의 접착력과 구조 안정성, 입자 간 접촉을 동시에 확보하는 것이 중요한 과제로 꼽힌다.

초급속 충전 분야에서는 높은 면적용량을 갖는 전극에서도 충전 성능을 유지하기 위한 복합 바인더 및 전극 네트워크 설계가 소개됐다. 특히 전극 로딩이 높아질수록 리튬이온 이동거리와 분극이 증가해 급속충전 성능이 저하될 수 있어, 바인더를 통해 입자 간 연결과 전도 네트워크를 안정적으로 유지하는 것이 핵심 연구 과제로 다뤄졌다.

고전압 LFMP 양극에서는 셀룰로오스 섬유와 PAA를 활용해 건조 과정에서 발생하는 바인더 이동을 제어하고, 활물질 표면에 얇고 균일한 바인더층을 형성하는 기술이 공유됐다. 이를 통해 바인더 분포를 제어하고 전극 계면의 안정성을 높이는 연구 방향이 소개됐다.

건식전극용 프라이머 연구에서는 전극과 집전체 사이의 접착력뿐 아니라 전기전도성과 접촉 저항까지 함께 고려한 계면 설계가 소개됐다. 건식공정에서는 프라이머가 전극과 집전체를 안정적으로 연결하면서 전자 이동을 방해하지 않는 것이 중요해, 고분자 및 도전재 분산을 통한 계면 최적화 방안도 함께 다뤄졌다.

리베스트는 이 같은 기술 교류를 통해 기업과 대학이 각자의 전문 역량을 연결하는 산학 협력 방식을 확대해 나갈 계획이다. 리베스트는 실제 셀 개발과 제조 과정에서 발생하는 기술 과제와 요구 성능을 제시하고, 대학 연구진은 이를 소재·계면 수준에서 분석해 해결 방향을 제안하는 방식이다. 이후 유망 기술은 리베스트의 셀 제작 및 평가 역량을 활용해 실제 적용 가능성을 검증하는 구조를 검토하고 있다.

이를 통해 연구 주제를 산업 현장의 필요성과 보다 긴밀하게 연결하고, 연구 초기 단계부터 실제 셀 적용 가능성을 고려함으로써 연구개발의 효율성을 높이는 동시에 실제 적용 및 상용화 가능성을 보다 체계적으로 검토할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

리베스트는 앞으로도 건식전극, 고분자 바인더, 전극·전해질 계면 및 전고체 배터리 등 실제 셀 성능과 제조공정에 직접 영향을 미치는 분야를 중심으로 강원대학교 연구진과 기술 교류를 이어갈 계획이다.

김주성 리베스트 대표는 “기업이 실제 셀을 개발하면서 마주하는 문제와 대학이 보유한 소재·계면 연구 역량을 연결하면 연구의 출발점부터 산업적 필요성을 반영할 수 있다”며 “현장에서 필요한 과제를 함께 발굴하고, 연구 결과를 실제 셀에서 빠르게 검증하는 방식으로 산학 협력의 효율성을 높여 나가고자 한다”고 말했다.

이어 “대학의 연구 성과를 단순히 전달받는 관계를 넘어, 기업의 요구가 새로운 연구 주제로 이어지고 그 결과가 다시 제품 개발에 활용되는 선순환 구조를 만드는 것이 중요하다”며 “리베스트의 셀 설계·제조·평가 역량과 강원대의 소재·계면 연구 역량을 연결해 실질적인 기술 협력 기회를 지속적으로 발굴하겠다”고 밝혔다.