KAIST "배터리 효율 높이는 전해액 기술 개발"

최남순 KAIST 교수팀
용량 유지율 20% 높이고
고온에서도 저장성능 유지
"관련시장 게임체인저 될것"

[서울경제]

한국과학기술원(KAIST)이 최남순 생명화학공학과 교수 연구팀이 리튬금속 배터리의 효율 및 에너지를 높게 유지하는 전해액 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.

KAIST 측은 이번에 개발된 전해액이 기존에 보고되지 않은 새로운 구조를 형성해 리튬금속 배터리의 수명을 획기적으로 향상시켰다고 설명했다. 연구팀은 영하 20도와 영상 60도 사이에서 안정적으로 작용할 수 있는 용매 조성 기술 및 전극 계면 보호 기술을 적용해 기존 연구보다 현저하게 향상된 ‘가역 효율’을 달성했다. 또 배터리 용량 유지율을 기존 상용 기술 대비 20%가량 높였으며 방전용량 유지율도 기존 대비 끌어올렸다.

연구진은 “새로운 솔베이션 구조를 가지는 전해액(PWSE) 기술은 리튬코발트 산화물 양극을 사용해 온도 범위를 넓혀 극대화된 성능을 얻었다는 점에서 그 의미가 크다”며 “여기에 더해 60도와 80도 고온에서도 저장 성능이 유지되는 것을 확인했다는 점에서 관련 시장의 게임체인저가 될 것”이라고 밝혔다.

최 교수는 “개발된 전해액 기술은 전극 표면에서도 원하지 않는 부반응을 감소시키는 새로운 솔베이션 구조를 형성해 리튬금속 전지 구동의 온도 범위를 넓힌 획기적인 시도”라며 “이러한 솔베이션 구조 개선 기술과 전해액 첨가제에 의한 안정적인 전극·전해질 계면 형성의 시너지 효과는 고에너지 밀도의 리튬금속 전지와 관련한 난제들을 효과적으로 해결하고 전해액 설계에 있어 새로운 방향을 제시했다”고 평가했다.

한편 이번 연구에는 이태경 경상대 나노신소재융합공학과 교수, 강석주 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 교수 등이 참여했으며 국제 학술지 ‘에너지앤드인바이론멘털사이언스’에 지난달 온라인으로 공개됐다.

양철민 기자 chopin@sedaily.com