헬로티 이동재 기자 | 한국전기연구원(이하 KERI) 차세대전지연구센터 김병곤 박사가 리튬금속전지용 고효율 리튬 저장 기술을 개발했다. 관련 논문은 저명 국제학술지에 게재됐다. 기존 리튬이온전지는 흑연으로 이루어진 음극에 리튬 이온을 삽입해 에너지를 내는 구조로, 스마트폰과 노트북 등 전자기기의 전력원으로 널리 사용되어 왔지만, 흑연 자체의 무게와 부피로 인해 높은 저장 에너지를 확보하는 데에 한계를 가지고 있었다. ‘리튬금속전지’는 리튬금속 자체를 음극으로 사용하는 전지다. 리튬금속 음극은 기존 흑연(372mAh/g) 음극과 비교해 이론상 저장용량이 10배 이상(3860mAh/g) 높아 전기차 등 대용량 전지가 필요한 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 하지만 리튬금속 역시 충·방전을 거듭할수록 나뭇가지 모양의 수지상 결정이 형성되어 부피가 커지고, 전지의 수명 저하와 화재·폭발 등의 위험성으로 이어진다는 치명적인 문제를 가지고 있다. KERI 김병곤 박사는 리튬 친화성 물질인 ‘금’ 나노 입자가 내부에 소량(무게 비 1%) 포함된 ‘코어-쉘(Core-Shell)’ 구조의 ‘탄소 나노 파이버’를 제작했고, 코어 내부에 리튬을 선택적으로 저장함으로써 리튬 전·탈
전기차에 탑재되는 배터리의 가격은 자동차 판매 가격의 절반에 달할 만큼 전기차의 가격 경쟁력을 좌우하는 중요한 요인입니다. 전 세계적으로 배터리 R&D 분야에 막대한 자금이 투입되고 있고, 국내에서도 많은 연구자들이 더 효율적이고 강력한 배터리를 개발하기 위해 고군분투하고 있습니다. 이번 달 그리고 다음달까지, 지난 한 해 이차전지의 성능 개선을 위해 연구에 뛰어든 국내 주요 대학 및 연구기관 6곳의 연구 내용을 모아 소개합니다. <주요내용> ▲KIST, 전기자동차 주행거리 2배 이상 늘릴 수 있는 고용량 배터리 소재 개발 ▲KIST, 배터리 용량 25% 증가, 고용량 리튬이온 이차전지 제조 기술 개발 ▲UNIST, 오래 쓰는 전기차 배터리 만들 새로운 전해액 시스템 ▲UNIST, 오래가는 대용량·고속충전 배터리 만드는 첨가제 기술 개발 ▲한국연구재단, 높은 에너지 밀도 가진 이차전지 양극소재 개발 ▲한국연구재단, 리튬금속전지 수명 늘리는 전극 설계 기술 개발