[이코노미 줌 in] 충전 100배 빠른 전지 양극소재 개발

고출력·고수명 특성 구현 성공

국내 연구진이 고효율의 리튬이차전지 양극소재를 개발해 차세대 리튬전지 개발에 기여할 것으로 기대된다.

한국연구재단은 포항가속기연구소 안도천 박사(교신저자)와 이국승 박사(제1저자) 등이 리튬망간인산에 미량의 은을 이용해 전기전도도를 1만배 향상시켜 고출력, 고용량, 고수명 특성을 구현하는데 성공했다고 12일 밝혔다.

이번 연구 결과는 나노스케일 7월 7일자 온라인판에 실렸다. 리튬망간인산화물 양극소재는 높은 전위 때문에 에너지 밀도가 높아 효율성이 우수하지만 전기전도도가 리튬철인산화물보다 100배 이상 낮아 관심을 받지 못했다.

연구진은 리튬망간인산화물에 전체 질량의 1%의 은을 첨가하고 합성공정이 단순한 공상법을 이용해 은 나노입자가 들어간 양극소재를 합성, 전기전도도가 가장 높은 금속에 속하는 은이 나노입자로 존재해 '전도다리' 역할 구조를 갖게 만들어 전도도가 1만배 향상됐다.

이를 통해 기존에 보고된 6분 내로 방전시켰을 때 기존에 보고된 리튬망간인산화물보다 100배 이상 빠른 고출력 특성을 확인했다.

또 기존에 인사계산화물의 전기전도도를 높이기 위해 코팅하거나 혼합해 활용하던 카본보다 단위 부피당 에너지밀도도 높아졌다.

최두선 기자 cds0817@