전자통신연, 신개념 이차전지 설계 기술 개발…에너지밀도 20% 향상

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 이차전지의 에너지밀도를 약 20% 향상할 수 있는 셀 설계 기술을 개발했다.

이 기술은 이차전지의 경량화를 통해 고에너지밀도의 전지를 구현하는데 기여할 것으로 보인다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 집전체를 제거한 새로운 이차전지 셀 설계 방안을 제시했다고 12일 밝혔다.

연구진은 집전체 없이 분리막 위에 전극을 직접 도포하는 혁신적인 전극 설계 방안을 제시했다. 이는 집전체 제거로 이차전지의 무게를 줄여 무게 대비 성능인 에너지밀도를 안정적으로 개선해 높이는 방식이다.

연구진은 기존 이차전지 대비 에너지밀도가 약 20% 개선될 수 있음을 확인했다.

또 분리막의 안전성을 개선하고 전극의 재활용 가능성을 높이며 전극 내 전기화학 반응 분석을 쉽게 했다.

연구진은 특정 원소의 희소성에 따른 자원 수급 어려움 등을 극복하기 위해 소재 의존성을 줄이면서 에너지밀도를 개선하는 방안을 제시했다. 이차전지에서 집전체를 완전히 배제하는 새로운 설계 방식을 고안하고 이를 검증한 것이다.

집전체는 이차전지가 충·방전될 때 음극과 양극에서 전기적 반응이 일어날 수 있도록 돕는 역할을 한다. 그러나 집전체의 높은 밀도는 전지의 무게를 증가시키는 원인이 되기도 했다. 이에 따라 산업계에서는 집전체의 두께를 최소화하는 방향으로 연구가 진행되고 있다.

연구책임자인 김주영 ETRI 선임연구원은 “이차전지의 에너지밀도 개선에 활용될 수 있는 일종의 전지 플랫폼을 개발하려 노력한 결과물"이라며 "특히 이번 연구는 ETRI 신진연구자의 지원·발굴을 위한 차세대주역 신진연구사업을 통해 이뤄져 더욱 의미가 있다”고 말했다.

ETRI 차세대 주역 신진연구사업은 젊고 창의적인 연구자들의 혁신적인 아이디어를 발굴하고 육성하기 위해 ETRI가 자체적으로 운영하는 프로그램이다.

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