화학뉴스

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 고무처럼 늘어나는 배터리를 손쉽게 완성하는 기술을 개발했다.
UNIST 박수진·최남순 에너지·화학공학부 교수팀은 늘어나는 배터리에 적용할 수 있는 늘어나는 분리막을 개발했다고 6월28일 발표했다.
분리막은 배터리를 구성하는 핵심요소 중 하나로, 양극과 음극 사이를 분리해 단락현상을 막고 이온의 이동통로를 제공한다.
그동안 늘어나는 배터리 연구는 주로 전극물질이나 배터리 시스템 변형에 초점을 두고 진행했고, 분리막은 주로 겔(Gel) 고분자 전해질이나 부직포 형태를 사용했으나 제조과정이 복잡하고 코스트가 많이 드는 단점이 있었다.
연구팀은 간단하면서 저가에 분리막 자체를 늘어나는 형태로 개발하는 방법을 제시했다. SBS(Styrene Butadiene Styrene) 고무를 소재로 사용해 늘어나는 연신특성을 확보했다.
SBS고무를 용매에 인 후 다른 용매에 담가 상(相)을 분리하는 상전이(相轉移) 방법을 사용해 사이사이에 구멍(다공성 구조)이 만들어지게 함으로써 분리막이 고무처럼 잘 늘어나는 성질을 유지할 수 있다는 사실을 확인했다.
연신성 분리막은 기존 LiB(리튬이온전지)에서 정상 작동했을 뿐만 아니라 2배 이상 늘어난 상태에서도 분리막 역할을 잘 수행했고, 폭발 위험성이 없는 차세대 2차전지인 수계 전해질 기반 LiB에 적용하자 배터리 성능 자체를 높인 것을 확인했다.
박수진 교수는 “연구는 상전이 방법으로 늘어나는 배터리 분리막을 개발하고 적용한 최초의 사례”라면서 “배터리 분야 뿐만 아니라 다양한 웨어러블 기기에 적용 가능한 기술로 자리 잡을 것”이라고 기대했다.
연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지 Advanced Energy Materials 온라인판에 소개됐다.