리튬전지 성능 향상법 개발

하이브리드 자동차 및 전기자동차 개발의 가장 큰 장벽으로 꼽혀온 전지 사용시간을 향상시킬 수 있는 소재가 한국과 미국 공동연구진에 의해 개발됐다.

KAIST 신소재공학과 김도경 교수는 미국 스탠퍼드대 이쿠이 교수팀과 함께 리튬 이차전지의 충전·방전 특성이 고온에서도 안정적으로 작동하게 하는 리튬망간계 스피넬형 양극물질을 나노막대 구조로 대량합성했다고 19일 밝혔다. 연구결과는 나노과학 학술지인 ‘나노 레터스’ 최신호에 게재됐다.

현재 각종 휴대용 전자기기의 전원공급 장치로 쓰이는 리튬전지용 리튬코발트계 양극 소재는 특성이 우수하지만 가격이 비싸고, 충전과 방전 때 발생하는 열에 약하기 때문에 전기자동차용으로는 쓰이지 못했다. 반면 리튬망간계 양극소재는 원료가 풍부해 제조 가격이 낮고 친환경적이며 고온 안정성도 뛰어나다는 장점이 있지만 충전, 방전 속도가 느리고 충전, 방전 과정이 반복되면 성능이 저하되는 문제점이 지적돼 왔다.

연구팀은 이같은 단점을 해결하기 위해 소재를 나노형태로 만들었다.

박건형기자