기존보다 80％ 전지 효율 성능 구현 성공
(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 변혜령 화학과 교수 연구팀과 정유성 EEWS 교수 연구팀이 일본 리츠메이칸(Ritsumeikan) 대학 가속기 센터와 함께 고효율 리튬-산소 전지를 개발했다고 29일 밝혔다.
리튬-산소 전지는 리튬-이온 전지보다 3∼5배 높은 에너지 밀도를 가진 것으로 알려졌다.
한 번 충전에 장거리 주행을 할 수 있는 전기자동차와 무인비행장치(드론) 등 사용에 적합한 차세대 전지로 주목받는다.
기존에 개발된 리튬-산소 전지는 충전 속도가 높아지면 전지 효율 성능이 급속히 저하되는 단점이 있었다.
연구팀은 방전 생성물인 리튬 과산화물 형상과 구조를 조절해 효율 성능을 높였다.
메조 다공성 탄소물질(CMK-3)을 전극으로 사용해 일차원 나노 구조체를 갖는 비결정질 리튬 과산화물을 만들었다.
촉매나 첨가제 사용 없이도 리튬 과산화물 크기와 구조를 제어해 리튬-산소 전지의 한계를 극복할 방법을 제시했다고 연구팀은 설명했다.
높은 충전 속도에서도 기존보다 약 80％의 전지 효율 성능(round-trip efficiency)을 보였다.
변혜령 교수는 "리튬-산소 전지뿐만 아니라 나아가 다른 차세대 전지의 공통된 난제를 해결할 수 있는 실마리라고 볼 수도 있다"고 말했다.
연구 성과를 담은 논문은 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 2월 14일 자 온라인판에 실렸다.
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