디지스트, 리튬공기전지 효율 향상 핵심기술 개발

국내 연구진이 차세대 이차전지인 리튬공기전지의 효율과 수명을 개선할 새로운 전극 촉매를 개발했다.

기존 리튬공기전지의 단점들을 해결할 수 있는 원천기술로 다양한 분야에서의 활용이 기대된다.

상가라쥬 샨무감 디지스트 교수(오른쪽)와 현수연 에너지공학전공 박사과정 학생. 디지스트 제공

디지스트(DGIST·대구경북과학기술원)는 13일 상가라쥬 샨무감 에너지공학전공 교수팀의 리튬공기전지 관련 연구 성과를 발표했다.

‘리튬공기전기’는 충전과 방전 과정에서 산화물의 결합·분해로 에너지를 생성하는 신기술을 활용한 배터리다. 스마트폰이나 전기차에 탑재하는 리튬이온배터리보다 성능이 좋지만 수명이 짧고 효율이 낮은 단점이 있다.

충전에 쓰이는 촉매인 백금이나 산화이리듐도 내구성이 낮고 가격이 비싸 이차전지 상용화에 큰 걸림돌이었다.

샨무감 교수 연구팀은 전지 충전에 필요한 촉매에 대한 연구로 이차전지의 효율과 용량 개선에 성공했다.

연구팀은 리튬공기전지의 양극(+)과 음극(-)에 전류를 원활하게 흐르도록 도와주는 촉매로 황화니켈코발트(NiCo2S4)를 활용했다. 연구 결과 촉매를 사용하지 않았을 때보다 리튬공기전지의 방전 시 생성하는 리튬과산화물을 효과적으로 분해할 수 있었다. 이는 충전 시 필요한 과전압을 감소 시켜 전지의 충전 효율과 용량을 개선하는 데에도 긍정적인 영향을 끼쳤다.

샨무감 교수팀은 리튬공기전지가 갖는 그래핀 구조 표면에 황화니켈코발트(NiCo2S4)를 코팅, 전지 수명 개선에도 성공했다. 상가라쥬 샨무감 교수는 “향후 전기자동차나 로봇 등 다양한 산업 분야에서 활용할 수 있는 리튬공기전지의 상용화를 앞당겼다”며 “최종 상용화를 위해 연구를 계속해 나갈 예정”이라고 말했다.

대구=김덕용 기자 [e-mail]