리튬이온 이동속도 빠른 젤리형 전해질 개발

국내 연구진이 리튬이온의 이동속도가 빠른 젤리형태의 전해질을 개발했다.

미래창조과학부는 울산과학기술대학교(UNIST) 송현곤·박노정 교수팀이 기존 액체 전해질 대비 1.5배 이상 빠르게 움직이는 젤리 전해질을 개발했다고 27일 밝혔다.

연구팀은 이번 결과로 전지 성능과 안전성을 동시에 개선할 수 있다는 측면에서 전기자동차와 에너지 저장장치 분야에 활용될 것으로 예상했다.

기존 리튬이차전지에 사용되고 있는 액체 전해질은 리튬이온이 빠르게 움직이는 장점은 있지만 전해질이 전지 밖으로 흘러나올 가능성으로 인해 안전성에 문제가 있었다.

이에 대한 해결책이었던 젤리 또는 고체형태의 전해질은 리튬이온이 느리게 움직이는 단점이 있어 상용화에 어려움이 있었다.

연구팀은 이를 극복하기 위해 젤리 형태로 얽혀있는 고분자 실을 따라 리튬이온이 빠르게 이동하는 원리를 이용했다.

액체 전해질에서 리튬이온이 빠르게 움직이는 장점과 고체 전해질에서 리튬이온의 전달율이 큰 장점을 동시에 확보했다.

또한 고온에서 변성이 일어나지 않고 안전하고 오래 쓸 수 있어 기존 액체 전해질을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

송현곤 교수는 “이번 연구결과는 현재까지 사용되고 있던 액체 전해질에서 탈피한 새로운 도전으로 전기자동차와 에너지 저장장치를 활성화시킬 기반을 마련한 것”이라고 말했다.

연구결과는 네이처 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 5월29일자에 게재됐다.

김은경 기자 cr21@