(앵커멘트) 배터리 용량을 키우는 이상적 방법으로 금속 전극을 쓰는 금속 배터리가 꼽히는데요.
이를 위해선 금속 전극의 수명과 안정성을 높여야 하는데, 이 과제를 풀고 대량생산까지 성공한 연구가 나와 주목받고 있습니다.
이현동 기자의 보돕니다. -------------------- (기사본문) 금속 전극은 기존 흑연 전극보다 용량이 10배 가량 큰 데다 구동 전압이 낮아 차세대 음극 물질로 각광받고 있습니다.
하지만 배터리 구동 시 전극 표면에 나뭇가지 모양의 결정이 생기면서 성능이 낮아지는 고질적인 문제점을 안고 있습니다.
이런 가운데 유니스트 연구진이 탄소섬유의 미세한 틈새로 액체 금속이 스며들게 하는 공정으로 고성능 금속전극을 개발해 주목받고 있습니다.
연구진은 또 이 공정을 이용해 리튬이나 나트륨 금속 전극을 대량생산하는 기술도 확보했습니다.
인터뷰-이현욱/UNIST 에너지 및 화학공학부 교수 "기존 연구는 작은 크기로 만들다 보니깐 실험실 규모에 한정되어 있 는데요. 본 연구는 매우 크게 음극을 만들었기 때문에 그것을 현재는 해수 전지에 응용을 하였고요. 앞으로 더 나아가서 고용량 전지에도 쓸 수 있는..."
ST-이현동 기자 실제 탄소섬유 금속 전극은 10킬로와트급 해수전지 에너지 저장장치에 적용돼 지난해 12월 동서발전에서 시범운영도 마쳤습니다.
동서발전은 3세대 파우치형 해수전지를 장착한 소형 등부표 800개를 제작해 올해 안에 울산지역 어민들에게 보급할 예정입니다.
특히 금속 액체는 탄소섬유에 닿자마자 스며들기 때문에 전극 제작에는 10초 정도 소요되고 탄소섬유는 천 등의 옷감 같은 직물 형태여서 유연성이 뛰어난 특징을 가지고 있습니다.
또 이러한 점을 이용하면 전극모양도 자유롭게 제작할 수 있습니다.
인터뷰-김민호/UNIST 에너지 및 화학공학부 연구원 "이 금속전극 역시 구조적 안정성에 문제가 있기 때문에 저희가 개발한 탄소섬유를 그 전극에 구조체로 이용을 함으로써 구조 적 한계를 보완하였습니다."
해수전지는 바닷물 속 나트륨 이온을 활용하기 때문에 자원 고갈 염려가 없는 새로운 에너지 저장 시스템으로 주목받고 있는 상황.
이번 연구는 배터리의 성능 향상뿐만 아니라 대량 생산 공정까지 갖춘 만큼 상용화에 대한 기대감도 높아지고 있습니다. JCN뉴스 이현동입니다.
2024.04.26보도국