국내 연구진 ‘100배 빠른 충전’ 새 배터리 개발

IT(정보기술) 기기와 전기차에 널리 쓰이는 리튬이온 배터리보다 최대 100배 더 빠르게 충전할 수 있는 차세대 전지 기술을 국내 연구진이 개발했다.

미래창조과학부는 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 강정구 교수팀이 이런 '하이브리드' 에너지 저장장치 기술을 개발해 해당 성과를 유명 학술지인 '어드밴스드 에너지 매터리얼스' 최근호의 VIP(특급) 논문으로 발표했다고 10일 밝혔다.

리튬이온 배터리는 전기를 많이 저장할 수 있어 스마트폰·노트북·전기차 등에 많이 쓰이지만, 전기 출력이 200W/㎏으로 작아 충전이 오래 걸리는 것이 단점이다.

이에 대한 대안으로 출력이 20KW/㎏급으로 훨씬 큰 '슈퍼커패시터' 전지가 연구됐지만, 이 배터리는 에너지 저장밀도가 낮아 리튬이온보다 충전 용량이 적다는 한계가 있었다.

이 때문에 강 교수팀은 '다공성 나노튜브'라는 소재를 토대로 리튬이온과 슈퍼커패시터의 기술을 섞은 하이브리드(혼혈) 형태의 새 전지를 개발했다.

이 전지는 에너지 저장밀도는 리튬이온 배터리의 1.5배이면서도 출력은 슈퍼커패시터를 웃도는 23KW/㎏에 달해, 리튬이온 방식보다 100배가량 빠르게 충전을 할 수 있다고 연구진은 설명했다.

연구진은 "안정적인 에너지 저장밀도를 구현하면서도 급속충전을 할 수 있어 미래형 전기차와 모바일 기기의 핵심 기술이 될 것으로 기대된다"고 평했다.

이 연구는 미래부의 글로벌프런티어사업의 지원을 받았다.