국내 연구진이 전기차 전원으로 쓰이는 리튬이온전지 등 전기에너지 저장장치의 고용량·고출력 특성을 가능케 하는 전극소재 합성 기술을 개발했다. 리튬이온전지, 나트륨이온전지, 금속·공기전지, 고용량 축전지 등 금속산화물이 이용되는 모든 전기화학적 에너지 저장장치의 전극 소재로 활용될 수 있을 전망이다.
황성주 이화여대 교수팀은 리튬이온전지의 전극 소재인 흑연을 대체할 물질로 주목받는 '리튬티타늄 산화물'의 전기전도성을 획기적으로 향상시켜 전지 성능을 높이는 새로운 전극소재 합성기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 리튬이온전지는 소형 전자제품에서 전기자동차까지 널리 사용되고 있으나, 전극 소재인 흑연의 안정성이 떨어져 내구성과 재현성이 뛰어난 리튬티타늄 산화물이 차세대 에너지 저장장치의 전극소재로 주목받고 있다. 하지만 리튬티타늄 산화물은 낮은 전기전도도 때문에 충전을 빠르게 하면 방전용량이 급격히 줄어든다는 한계가 있다.
연구팀은 리튬티타늄산화물을 소량의 아황화탄소를 함유한 기체에서 고온으로 가열하는 방법으로 전기전도도가 높은 '리튬티타늄 황화물-리튬티타늄 산화물 나노 복합체'를 개발했다.
개발된 나노 복합체를 리튬이온전지의 전극 소재로 사용하면 기존 소재보다 방전 용량이 1.4배 높아지고, 전극소재 생산비용도 낮다고 연구팀은 설명했다. 이 연구결과는 재료과학 분야 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(8월 18일자) 표지논문'으로 실렸으며, 미래부와 연구재단의 '중견연구자지원사업'의 지원으로 수행됐다.
황성주 교수는 "리튬이온전지와 나트륨이온전지, 금속·공기전지 등 차세대 에너지 저장장치로 주목받는 기술의 고용량·고출력화를 구현할 수 있는 기반을 마련했다는 데 연구의 의미가 있다"고 말했다.
대전=이준기기자 bongchu@
황성주 이화여대 교수팀은 리튬이온전지의 전극 소재인 흑연을 대체할 물질로 주목받는 '리튬티타늄 산화물'의 전기전도성을 획기적으로 향상시켜 전지 성능을 높이는 새로운 전극소재 합성기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 리튬이온전지는 소형 전자제품에서 전기자동차까지 널리 사용되고 있으나, 전극 소재인 흑연의 안정성이 떨어져 내구성과 재현성이 뛰어난 리튬티타늄 산화물이 차세대 에너지 저장장치의 전극소재로 주목받고 있다. 하지만 리튬티타늄 산화물은 낮은 전기전도도 때문에 충전을 빠르게 하면 방전용량이 급격히 줄어든다는 한계가 있다.
연구팀은 리튬티타늄산화물을 소량의 아황화탄소를 함유한 기체에서 고온으로 가열하는 방법으로 전기전도도가 높은 '리튬티타늄 황화물-리튬티타늄 산화물 나노 복합체'를 개발했다.
개발된 나노 복합체를 리튬이온전지의 전극 소재로 사용하면 기존 소재보다 방전 용량이 1.4배 높아지고, 전극소재 생산비용도 낮다고 연구팀은 설명했다. 이 연구결과는 재료과학 분야 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(8월 18일자) 표지논문'으로 실렸으며, 미래부와 연구재단의 '중견연구자지원사업'의 지원으로 수행됐다.
황성주 교수는 "리튬이온전지와 나트륨이온전지, 금속·공기전지 등 차세대 에너지 저장장치로 주목받는 기술의 고용량·고출력화를 구현할 수 있는 기반을 마련했다는 데 연구의 의미가 있다"고 말했다.
대전=이준기기자 bongchu@
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