전기자동차 배터리 전극 소재 개발…충전시간 단축 기여

전기자동차 배터리 전극 소재 개발…충전시간 단축 기여

KIST·서울대 연구진 "급속 충전 300회 거쳐도 성능 유지"

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구진이 친환경 전기자동차에 쓸 수 있는 배터리의 양극 소재를 개발했다. 이 소재를 적용한 전지는 급속 충전을 수백 회 거쳐도 성능이 유지돼 전지의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.
한국과학기술연구원(KIST)은 오시형 에너지융합연구단 박사팀이 최장욱 서울대 화학생물공학부 교수팀과 공동으로 과리튬망간 전이금속 산화물(LMR) 소재에 다른 소재를 코팅하는 방법으로 새로운 양극재를 제작했다고 4일 밝혔다.
LMR은 에너지밀도가 높아 '차세대 양극재'로 주목받는 소재지만, 충전과 방전을 반복하면 소재의 결정구조가 불안정해지며 전지의 성능을 떨어뜨린다.
연구진은 이런 문제를 해결코자 지르코늄 혼합산화물을 LMR 표면에 1∼2nm(나노미터·10억분의 1m) 두께로 코팅했다. 이 소재를 전지 전극에 적용하면, 전지의 성능이 저하되는 현상이 해소됐다.
또 2분 안에 충전하는 고속 충전을 300회 이상 반복해도 초기의 특성이 그대로 유지됐다.
<YNAPHOTO path='AKR20171204036300017_01_i.jpg' id='AKR20171204036300017_0101' title='' caption='LMR 소재를 주사투과전자현미경(HAADF-STEM)으로 관찰한 모습. [KIST 제공]'/>
연구진은 "이 소재로 만든 전극을 전기자동차 배터리 전극에 적용할 경우 자동차의 충전 시간이 단축되고 주행거리를 향상할 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.
연구진은 "이번 연구에서 개발한 양극재 제작 방법은 중·대형 에너지저장시스템(ESS)에 쓰는 다른 전극 소재 개발에도 새로운 해법을 제시할 것으로 전망된다"고 밝혔다.
연구 결과는 지난달 16일 국제 학술지 '나노 레터스'(Nano Letters)에 실렸다.
sun@yna.co.kr
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