국내 연구진이 1회 충전으로 오래 쓸 수 있으면서 음극재가 없는 2차전지를 개발했다.
개발 배터리를 전기자동차(EV)에 적용하면 1회 충전당 450km 주행할 수 있는 일반 전기자동차보다 긴 630km를 달릴 수 있는 것으로 파악된다.
포항공대(포스텍) 화학과 박수진 교수와 통합과정 조성진 연구팀은 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 서동화 교수·김동연 박사 연구팀과 공동으로 오래 사용할 수 있는 무음극 2차전지 개발에 성공했다.



2차전지는 일반적으로 충전‧방전을 거듭할 때 리튬이온이 드나들면서 음극재 구조를 바꾸기 때문에 시간이 갈수록 용량이 줄어드는 문제가 있다.
연구팀은 음극재 없이 음극 집전체만으로 충·방전이 가능하면 2차전지 용량을 결정하는 에너지밀도를 높일 수 있다는데 주목했다.
다만, 리튬을 안정적으로 저장하는 저장체가 없으면 음극 부피가 크게 팽창해 2차전지 수명이 악화될 수 있어 이온전도성 기판을 더해 무음극 2차전지를 통상 사용하는 카보네이트(Carbonate) 용매 기반 액체 전해질에서 구현했다.
개발 2차전지는 고용량, 고전류밀도로 오랫동안 높은 용량을 유지했고 리튬을 안정적으로 저장할 수 있는 것으로 나타났다.
상용화된 2차전지보다 부피당 에너지밀도가 40% 높아 1회 충전으로 일반 전기자동차 주행거리보다 긴 630km를 달릴 수 있는 것으로 확인됐다.
연구 결과는 최근 국제학술지 Advanced Functional Materials에 게재됐다. (K)