서강대는 화공생명공학과 문준혁 교수 연구팀이 차세대 리튬 전지의 충전 속도를 획기적으로 높이는 '야누스' 전극을 개발했다고 8일 밝혔다.
차세대 리튬 전지로 불리는 리튬황 전지는 기존 리튬이온 전지보다 5배 높은 에너지 밀도를 지녔으나, 황 성분이 부도체 특성을 띠는 바람에 충·방전 속도가 느린 점이 단점으로 지적됐다.
문 교수팀은 탄소나노튜브(CNT)와 몰리브덴 산화물(MoO₃)을 표면에 절반씩 입힌 '야누스'(Janus) 입자를 개발해 이런 문제를 해결했다. 앞뒤에 두 개의 다른 얼굴을 지닌 로마신화의 신 야누스에서 이름을 따왔다.
높은 전기 전도도를 가진 탄소나노튜브와 충·방전 반응을 촉진하는 몰리브덴 산화물이 동시에 한 입자에 포함되면서 리튬황 전지의 산화 환원 반응이 빨라졌다고 연구진은 설명했다.
교신저자인 문 교수는 "일반적인 휴대전화 한 대를 충전하는 데 기존의 고속 충전기로 1시간 정도 걸렸다면, 야누스 전극을 사용할 경우 완충 시간이 6분 정도로 줄어들게 된다"고 말했다.
문 교수와 권동휘 박사(제1저자·미국 리하이대 박사후연구원 과정)가 주도한 이번 연구는 삼성전자의 '삼성 미래기술 육성사업' 지원으로 이뤄졌다.
연구 논문은 이달 2일 에너지 분야 국제학술지 '나노 에너지 (Nano Energy)에 게재됐다.
(사진=연합뉴스)