단국대, 고용량 리튬금속전지 수명 78% 높인 기술 개발

이병선 단국대 고분자시스템공학부 교수와 구은모 석사생 모습.

단국대는 이병선 고분자시스템공학부 교수 연구팀이 고용량 리튬금속전지의 수명을 78% 향상시키는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

연구팀은 리튬을 저장하는 공간인 '호스트'에 3차원 은·탄소 나노섬유를 도입하고, 분리막에 백금 코팅층을 적용하는 방식으로 리튬금속전지의 주요 문제점인 '수지상 성장'을 억제했다.

이를 통해 전기적 단락, 폭발, 화재 위험을 줄이고 전지 수명을 크게 개선했다.

리튬금속전지는 기존 리튬이온전지보다 10배 높은 에너지 밀도를 가져 차세대 전지로 주목받고 있지만, 충·방전 과정에서 발생하는 수지상 성장으로 인해 수명과 안정성 문제가 발생했다.

이번 연구는 상용화된 카보네이트 전해질에서 고용량 리튬금속전지의 수명을 크게 개선했다는 점에서 의의가 크다.

연구팀은 이 기술이 리튬금속전지의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대하고 있다.

연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 'ACS Nano'에 게재됐으며, 한국연구재단과 삼성SDI의 지원을 받아 수행됐다.

이병선 교수는 “이번 성과는 이차전지 시장에서 리튬금속전지 상용화를 앞당기는 데 기여할 수 있는 기술”이라고 말했다.

용인=김동성 기자 estar@etnews.com