(광주=연합뉴스) 손상원 기자 = 기존보다 용량이 최대 3배 향상된 리튬이온 배터리가 광주과학기술원 연구팀 주도로 개발됐다.
7일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 신소재공학부 엄광섭 교수와 건국대 조한익 교수가 주도하고 장의진 GIST 박사과정 학생이 수행한 이번 연구는 저명한 나노과학 저널인 ACS (American Chemical Society) Nano에 온라인 게재됐다.
현재 상용되는 리튬이온 배터리의 전극 재료는 그래파이트(음극)와 리튬금속산화물(양극)이다.
두 재료 모두 에너지 저장 용량이 상대적으로 낮고 전기자동차의 전기 저장 용량을 증가시키는 데도 어려움이 있었다.
전기자동차의 주행거리를 늘리려면 많은 양의 배터리를 장착하면 되지만, 차체 무게가 증가하고 자동차 연비가 감소해 주행거리를 늘리기에는 한계가 있다.
연구팀은 리튬이온 배터리의 새로운 전극 재료로 황-금속(몰리브데늄) 화합물에 주목했다.
이를 이용해 현재 리튬이온 배터리의 양극재보다 무게 당 용량이 최대 6배 늘어나고, 충·방전 2천500회 동안 초기 성능의 90% 이상 유지할 수 있는 실시간 전기화학적 처리 방식을 개발했다.
에너지 밀도 또한 최대 3배 늘어나 이와 비례하는 배터리 용량도 향상된다.
연구팀이 활용한 전기화학적 분쇄법은 현재 특허 출원 중으로 복잡한 추가 공정이 필요하지 않아 상용화가 매우 용이하다고 GIST는 전했다.
엄광섭 교수는 "이번 연구성과는 고용량·초저가인 황-금속 화합물 소재를 이용한 새로운 리튬 이차전지의 성능과 안정성을 상용에 가까운 수준으로 향상했다는 데 의미가 있다"고 설명했다.
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