[과학]에너지와 안정성 모두 잡은 '고성능 차세대 전지'?

에너지와 안정성을 모두 잡은 고성능 차세대 전지가 개발됐다.

KAIST(한국과학기술원)는 19일 '내외방송'에 보낸 자료에서 "이진우 생명화학공학과 교수 연구팀이 하정우 포스텍 교수 연구팀과 LG에너지솔루션 차세대전지연구센터와 공동연구를 통해 에너지 밀도와 수명 안정성을 대폭 늘린 '리튬-황 전지'를 개발했다"고 밝혔다.

'리튬-황 전지'는 현재 널리 쓰이는 리튬 이온 전지에 비해 2~3배 정도 높은 에너지 밀도(에너지 저장량)가 기대돼 차세대 이차전지(충전할 수 있는 전지)로 떠오르고 있다.

연구팀은 전지 내부에 들어가는 무거운 전해액(이온 전도 돕는 용액)을 줄이면서도 높은 용량과 구동전압을 확보하기 위해 '철(Fe) 원자 기반 기능성 양극 소재'를 개발하는 데 성공했다.

이를 통해 전지 내부에 소량의 전해액을 사용하더라도 높은 가역용량(필요할 때 에너지를 꺼내 씀)과 구동 전압, 수명 안정성을 구현할 수 있게 됐다.

특히, 리튬 이온 배터리보다 30% 정도 향상된 에너지 밀도와 저렴한 소재를 사용했다는 점에서 앞으로 리튬-황 전지 산업 분야에서 활용될 것 으로 보인다.

이 교수는 "우수한 리튬-황 전지 양극 기능성 소재 개발은 전자 교환 현상 유도를 통한 전자구조 제어 기술이 유망하다는 것을 보여줬다"고 말했다.

이어 "앞으로도 기능성 소재의 전자구조를 제어할 수 있는 다양한 기술 개발을 위해 노력해야 한다"고 덧붙였다.

임원광 박사와 박철영 박사과정, 정현정 박사과정이 공동 제1저자로 참여한 이 연구는 국제학술지인 '어드밴스드 머리티얼즈(Advanced Materials)'에 최근 온라인 게재됐다.