韓 연구진, 가성비 높인 차세대 이차전지 개발

전기연·부산대 ‘레독스 흐름전지’

박준우 박사(왼쪽), 박민준 부산대 교수

국내 연구진이 중국 수입에 의존하는 차세대 이차전지 레독스흐름전지의 핵심소재인 ‘바나듐’을 대체해 성능은 높이고 가격은 낮출 수 있는 새로운 원천기술을 개발했다.

한국전기연구원 차세대전지연구센터 박준우 박사팀과 부산대 박민준 교수팀은 기존 레독스흐름전지의 한계를 뛰어넘는 신개념 아연·망간 레독스흐름전지 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 레독스흐름전지(Redox Flow Battery)는 산화·환원이라는 화학적 반응을 통해 전자가 전해액의 도움을 받아 음극(-)에서 양극(+)으로 이동하며 전기 에너지를 발생시키는 원리다. 기존 이차전지와 달리 화학적 반응이 일어나는 부분과 전기를 저장하는 부분을 구분했기 때문에 출력과 용량의 독립적인 설계가 가능하고, 전지의 대용량화가 가능하다. 또한 배기가스를 배출하지 않고, 화재·폭발 위험도 없다.

현재 레독스흐름전지의 주요 핵심소재인 ‘바나듐’은 우리가 중국 등 수입에 의존하는 높은 가격의 금속이다. 전지의 성능을 좌우하는 전압도 바나듐 레독스흐름전지가 상용 리튬이차전지보다 낮아 효율성이 10~15% 정도 떨어진다.

연구팀이 주목한 바나듐 대체 금속은 상대적으로 저렴하고, 수급도 안정적인 망간과 아연이다. 특히 하이브리드형 레독스흐름전지는 독특한 이중 이온교환막 구조로 구성돼 알칼리성의 아연 전해액과 산성의 망간 전해액의 동시 사용이 가능하고, 높은 전위차를 기대할 수 있다. 구본혁 기자

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