국내외 연구진이 2차전지 양극재용 니켈산리튬(LNO) 수명을 2배 이상 늘리는 기술을 개발했다.
포항공대(포스텍) 박규영 철강·에너지소재대학원 교수는 미국 노스웨스턴대 연구팀과 공동연구를 통해 LNO 소재에 얇은 막을 덧씌워 수명을 늘리는 기술을 개발했다.
LNO 소재는 LiB(리튬이온전지) 양극 소재인 리튬코발트산화물(LCO)에서 코발트를 니켈로 대체한 것이다.
양극은 2차전지에서 주로 용량과 사용시간을 좌우하며 코발트 대신 니켈을 사용하면 가격을 20% 이상 낮추고 에너지밀도를 30% 이상 높일 수 있다.
밀도가 높을수록 에너지를 많이 담을 수 있어 배터리 용량이 늘어나지만 LNO 소재의 수명이 짧아 상용화되지 못하고 있었다.
연구팀은 LNO 소재를 사용할 때 표면에서 산소가 발생한다는 사실에 주목했다.
산소가 입자 구조를 뒤틀리게 해 소재 수명이 짧아진다는 판단 아래 그래핀(Graphene)을 덧씌워 산소 발생을 차단함으로써 수명을 2배 이상 늘리는데 성공했다.
연구 성과는 세계적 학술지 어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials) 표지 논문으로 최근 선정됐다.
박규영 교수는 “연구 성과를 활용하면 코발트를 없앤 LNO 소재 상용화를 앞당길 수 있다”며 “전기자동차(EV) 가격을 낮추고 주행거리를 획기적으로 늘릴 수도 있다”고 강조했다. (K)