화학뉴스

국내 연구진이 높은 안정성과 빠른 이온 이동 속도를 양립시킨 고분자 전해질 소재를 개발했다.
포항공과대(POSTECH) 화학공학과 박문정 교수 연구팀이 고성능 전고체전지 상용화에 기여하는 차세대 2차전지용 고체 고분자 전해질 소재 개발에 성공한 것으로 알려졌다. 
2차전지는 양극과 음극 사이를 이동하는 이온의 흐름으로 전기를 생산하며 전해질은 이온이 지나갈 수 있도록 통로 역할을 한다.
현재 주류인 액체 전해질은 누출과 화재 위험이 있어 안전성에 논란이 있어 고체 전해질이 대안으로 주목받고 있다.
다만, 고체 전해질은 튼튼하지만 이온 이동이 느리다는 단점이 있다.
연구팀은 정밀한 설계로 PS(Polystyrene) 고분자에 이온 이동을 돕는 술폰산(Sulfonic Acid)기를 배치한 새로운 고분자 전해질을 개발했다.
술폰산기는 황산 분자에서 하이드록시기가 떨어져 나간 구조의 원자단이다.
연구팀이 개발한 전해질은 고체 상태에서도 액체 상태처럼 이온이 빠르게 이동하는 것으로 나타났으며, 성능과 안정성을 동시에 만족해 전기자동차(EV)와 ESS(에너지저장장치) 등 다양한 분야에서 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.
박문정 교수는 “차세대 배터리는 물론 ESS 전반에 걸쳐 소재 설계의 새로운 이정표가 될 것”이라고 강조했다.
고분자 전해질 연구 결과는 최근 재료과학 글로벌 학술지 어드밴스트 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)에 게재됐다. (윤)