“1번 충전에 7년 쓸 수 있는 리튬이온 배터리 개발”

현재 사용되는 리튬이온 배터리보다 용량이 3배 향상된 새로운 리튬이온 배터리가 개발됐다.

광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 엄광섭 교수팀은 건국대 조한익 교수팀과 미국 조지아공대 연구팀과 함께 기존 리튬이온 배터리보다 용량이 최대 3배 향상된 새로운 리튬이온 배터리를 개발했다고 7일 밝혔다.

이 배터리가 상용화되면 하루 1회 충전 시 7년 동안 큰 성능 감소없이 사용 가능하다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구는 나노 과학 저널인 ‘ACS (American Chemical Society) Nano’에 온라인판 게재됐다.

현재 상용되는 리튬이온 배터리의 양극에는 그래파이트(음극)와 리튬금속산화물(양극)이 쓰인다. 두 재료들은 에너지 저장 용량이 상대적으로 적다. 전기차의 주행거리를 늘리려면 많은 양의 배터리를 장착하면 되지만, 이 경우 차체 무게가 늘어 차량의 연비가 떨어진다.

연구팀은 리튬이온 배터리의 새로운 전극 재료로 황 - 금속(몰리브데늄) 화합물을 사용했다. 이를 이용해 기존 리튬이온 배터리의 양극재보다 무게 당 용량이 최대 6배 늘어났다. 충전·방전 2500회 동안 초기 성능의 90% 이상을 유지할 수 있게 됐다.

이 기술은 세계 최초로 개발된 것으로, 복잡한 추가 공정이 필요하지 않아 상용화가 쉽다고 연구팀은 설명했다. 엄광섭 교수는 “이번 연구성과는 고용량·초저가인 황-금속 화합물 소재를 이용한 새로운 리튬 이차전지의 성능과 안정성을 상용에 가까운 수준으로 향상했다는 데 의미가 있다”고 말했다.

리튬이온 배터리