이경구 군산대 교수팀, 리튬금속전지 한계 극복 '신규 전해질' 개발

이경구 군산대 화학과 교수(왼쪽 4번째)와 연구팀 구성원들./사진제공=군산대

군산대학교는 최근 이경구 화학과 교수 연구팀이 전기자동차용 이차전지로 리튬금속전지를 활용할 수 있게 해주는 '신규 전해질'을 개발했다고 29일 밝혔다.

노트북과 휴대폰 등 전자 제품에 사용되는 리튬이온전지는 저장 용량이 적고 수명이 짧아 전기자동차용으로 활용하기 어렵다. 이러한 한계를 극복하기 위해 저장용량이 10배 이상 커진 리튬금속전지가 개발됐다.

하지만 리튬금속전지는 충전과 방전을 거듭할수록 리튬금속 표면에 나뭇가지 모양의 수지상결정(dendrite)이 형성된다. 이는 전지 수명의 단축은 물론 화재와 폭발의 위험성을 내포하고 있다.

이 교수팀은 이런 한계를 극복하기 위해 설파이트(sulfite)계 용매를 포함하는 새로운 전해질을 개발했다. 이 전해질은 리튬금속 표면에 보호막을 형성해 수지상결정 형성을 억제하고 기존의 카보네이트 용매 전해질보다 높은 이온전도도를 갖는다.

이 교수는 "우리 연구팀이 개발한 기술을 활용하면 전기자동차의 주행거리를 대폭 늘릴 수 있을 것"이라며 "우리나라가 세계 전기차 시장을 선도할 수 있도록 연구·개발을 이어가겠다"고 말했다.

한편 이번 연구는 군산시 '지역맞춤형 전기차 클러스터 전문인력양성 사업'과 교육부 '지역대학 우수과학자 연구사업'의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 에너지 분야의 국제학술지 '첨단 기능성 소재'(Advanced Functional Materials, IF=19.9)에 게재됐다.

권태혁 기자 taehkd@mt.co.kr