영남대 연구팀, 충전 속도 50배 빠른 알루미늄 배터리 개발

이기백 교수 연구팀, 리튬이온배터리 단점 극복
알루미늄 이온 배터리..차세대 배터리로 주목

영남대 화학공학부 연구팀(왼쪽부터 김지수 연구원, 마이클 루비라지 교수, 이기백 교수) [사진 제공 = 영남대]

영남대 화학공학부 이기백(42) 교수 연구팀이 기존 리튬 이온 배터리 대비 충전속도를 50배이상 끌어올린 차세대 알루미늄 이온 배터리(AIB)를 개발했다. 전기차의 단점인 충전 속도를 획기적으로 개선할 수 있는 배터리인 만큼 관련 업계와 학계의 주목을 받고 있다.

알루미늄 이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 우수한 사이클 수명, 뛰어난 안정성으로 기존 리튬 이온 배터리를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있다. 알루미늄 매장량이 풍부해 제조원가도 낮다.

특히 영남대 연구팀은 양극 물질인 흑연을 손쉬운 표면처리 공정기술을 통해 높은 에너지 밀도와 출력 밀도를 갖는 전극재를 개발해 알루미늄 이온 배터리의 단점도 극복했다.

게다가 초고속 충전 실험을 통해 1만 사이클 동안 약 100% 효율을 보여주는 안정적인 용량 유지를 보여주는 것을 확인했다.

연구팀을 이끈 이기백 교수는 "기존 리튬 이온 배터리를 대체할 차세대 금속이온 배터리라는 점에서 연구 가치가 높다"며 "알루미늄 이온 배터리는 리튬 이온 배터리에 비해 4배 높은 부피당 용량을 가지고 있기 때문에 부피가 한정되고 대량의 전기에너지가 필요한 전기차, 전기버스와 같은 운송수단에 적용 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구 결과는 '초고속 충전과 안정한 사이클 수명을 위해 고밀도 흑연을 사용한 고성능 차세대 알루미늄 이온 배터리'라는 제목의 논문으로 나노기술 분야 국제저명학술지 '나노-마이크로 레터스'에 지난 8월 게재됐다. 출간은 오는 12월 예정이다.

이번 연구에는 영남대 대학원 화학공학과 김지수(24, 석사4기) 씨가 제1저자, 마이클 루비라지 교수가 공동저자, 이기백 교수가 교신저자로 참여했다.

[대구 = 우성덕 기자]

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