특허와 인문학 연구회

UNIST 제공

200km 남짓한 전기자동차 운행 거리를 100km 더 늘릴 수 있는 전지가 개발됐다.

조재필 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수(사진)팀은 이차전지의 용량을 기존 대비 45% 늘일 수 있는 전극 소재를 개발했다고 9일 밝혔다.

최근 대용량 이차전지가 주목받고 있다. 기존 전지에 사용되는 천연 흑연은 저장할 수 있는 에너지의 양이 적어 전기 자동차 등에 필요한 대형 이차전지에 활용하기엔 부족함이 있었다.
 

연구진은 흑연보다 용량이 10배 이상 큰 ‘흑연-실리콘 복합소재’를 개발했다. 가스를 이용해 흑연 내부에 실리콘을 주입하고, 20nm(나노미터, 1nm는 10억 분의 1m)의 실리콘 나노 입자를 코팅했다.
 

이렇게 만든 전지는 흑연만으로 만들었던 기존 전지보다 용량이 45% 증가했다. 전류가 잘 통하는 실리콘을 이용했기 때문에 충, 방전 속도 역시 30%이상 빨라졌다. 연구진은 6시간 만에 300kg 이상의 음극 소재를 대량으로 제작할 수 있는 공정기술을 추가로 개발해 산업 가격 경쟁력도 확보했다.
 

조 교수는 “일본 등 해외 기업들이 개발 중인 전지보다 안정적이고 사용 기간도 더 길다”면서 “전기 자동차는 물론 건축물용 중대형 에너지 저장장치 등에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.
 

이 연구결과는 학술지 ‘네이처 에너지’ 9일 자 온라인판에 실렸다.

권예슬 기자 yskwon@donga.com