출력·수명 높인 리튬이온 2차전지 개발

KAIST EEWS 대학원 최장욱 교수 연구팀은 기존 배터리보다 출력이 높고 수명도 훨씬 길어진 리튬이온 이차전지 소재를 개발했다. 현재 리튬이온 이차전지용으로 리튬-코발트계 양극소재가 널리 상용화돼 있지만 비싼 가격과 강한 독성, 짧은 수명 등의 문제점 때문에 대용량 전류 밀도를 요구하는 전기자동차에 적용하기가 어려웠다. 최 교수팀은 가격이 저렴하면서도 친환경적인 리튬-망간계 양극소재를 이용해 리튬이온 이차전지를 개발했다.

최 교수는 "리튬망간계 양극소재를 수백 나노 수준에서 결정면을 제어함으로써 출력과 수명을 획기적으로 개선했다"며 "2~3년 내에 상용화할 계획"이라고 밝혔다.

기존에도 리튬-망간계 양극소재가 쓰이고 있지만 망간이 전해액에 녹아나오는 용출 현상 때문에 평균 수명이 1~2년에 불과한 단점이 있었다. 연구팀은 나노기술을 이용해 망간 이온의 용출이 억제되면서도 동시에 리튬이온의 이동이 활발한 결정면을 발견, 이 같은 문제점을 해결했다.

기존보다 출력은 5배 이상, 수명은 3배 이상 높은 것으로 나타났으며 전기자동차에 적용하면, 가속할 때 모터의 성능을 따라가지 못해 속력을 내지 못하던 단점을 개선할 것으로 기대된다.