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)
