2분대 충·방전 리튬이차전지 기술 개발

충·방전 400번 해도 전지용량 98% 유지

2011-08-15 13:31:27 ㅣ 2011-08-15 13:32:11

[뉴스토마토 양지윤기자] 2분만에 충전과 방전이 가능한 리튬 이차전지 기술이 개발돼 이차전지 연구가 한층 탄력을 받을 전망이다.

교육과학기술부는 15일 조재필 울산과학기술대학교(UNIST) 교수 연구팀과 LG화학(051910)기술연구원 배터리연구소가 기존과 다른 방식의 나노튜브를 만들어 리튬이온 이차전지 전극 소재를 사용한 실험에 성공했다고 밝혔다.

연구팀은 새 방식의 나노튜브로 2분 안에 완전 충전 또는 방전이 가능하다는 사실을 확인했다.

나노튜브는 관의 지름이 수 나노미터(10억분의 1ｍ)에 불과한 '빨대' 모양의 원자 구조체로 연구진은 게르마늄(Ge) 나노선(단면 지름이 수 ㎚인 선) 표면에 안티모니(Sb) 나노입자를 덧씌웠다.

이를 700℃ 고온에서 열처리해 나노선의 중심부에 200nm 지름의 나노튜브를 만들었다.

연구팀은 나노튜브를 전극으로 사용한 리튬 이온 이차전지는 2분 내 충·방전을 할 수 있고, 충·방전을 1회 기준으로 400 사이클 사용 뒤에도 전지 용량을 98% 이상 유지했다고 밝혔다. 또 전극의 리튬 저장 능력도 기존 실리콘 나노튜브의 3배를 넘었다고 덧붙였다.

조재필 교수는 "리튬 이차전지의 세계시장 규모는 올해 약 200억달러를 넘어서고, 그 중 전극 소재 시장만 80억달러에 이를 것으로 전망된다"며 "이번 기술은 국제특허 출원도 이미 마친 상태"라고 말했다.

이 연구성과는 응용화학분야 학술지인 '앙게반테 케미(Angew. Chem. Int. Ed.)' 온라인판에 'VIP 논문'으로 16일 실린다.

LG화학은 조재필 교수와 산학협력을 통해 이차전지 연구·개발을 지속해나갈 계획이라고 밝혔다.