서울대 강기석 교수 연구팀 차세대 이차전지 효율성 향상 기술 개발

서울대 공대는 재료공학부 강기석 교수 연구팀이 차세대 이차전지로 주목받는 리튬-공기 전지의 효율을 획기적으로 향상시키는 원천 기술 개발에 성공했다고 24일 밝혔다.
리튬-공기 전지는 기존의 리튬-이온 전지를 대체할 미래형 전지로 상용 리튬-이온 전지에 비해 용량이 5~10배 가량 많고 친환경적이기 때문에 미래 전기 자동차 등의 핵심 기술로 여겨진다. 하지만 충전 시 높은 전압 등 에너지 효율 문제와 전지 수명 문제 등 풀어야 할 난제들로 개발이 어려웠다.
연구팀은 기존에 알려진 촉매 소재의 공통점을 양자역학 계산법을 통해 추출한 후, 이를 이론적으로 높은 효율을 낼 수 있는 촉매 설계에 적용하는 방식으로 리튬-공기에 적용가능 한 다수의 촉매소재들의 합성에 성공했다. 강 교수는 리튬-이온 전지를 대체할 차세대 이차전지 개발은 전기자동차, 신재생 에너지의 대용량 전력 저장 시장 선점을 위해 매우 중요하다”며 이번 연구 결과가 리튬-공기 전지의 상용화 가능성을 높이는 계기가 될 것”이라고 말했다.
기존 리튬-공기 전지의 단점을 극복 할 수 있는 액상 촉매군의 원천 기술 개발에 성공하면서 새롭게 개발된 촉매를 리튬-공기 전지에 적용하면 에너지 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다는 설명이다. 연구팀은 현대자동차와 협력해 리튬-공기 전지를 전기자동차에 실제로 적용시키는 방법을 개발 중에 있다”고 밝혔다.
이번 연구는 차세대 리튬-공기 전지 개발에 새로운 지평을 열었다고 평가 받으며 에너지 분야 권위 학술지 ‘네이처 에너지(Nature Energy)에 23일 온라인 게재됐다.
[황순민 기자]