화학뉴스

국내 연구진이 리튬이온 2차전지(LiB: Lithium-ion Battery)의 성능을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발했다.
서울대 공과대학은 재료공학부 박병우 교수와 미국 버클리대학교 연구소의 김천중 박사가 고체상 반응을 이용해 그래핀(Graphene)이 균일하게 코팅된 LTO(티탄산리튬) 음극전극을 개발했다고 2월3일 발표했다.
LTO 음극전극은 기존전극과 비교해 충전 및 방전 효율성이 높아 차세대 음극물질로 주목받았지만 전기전도성이 낮아 상용화가 어려웠다.
연구팀은 차세대 소재로 불리는 그래핀에 주목해 티타늄 산화물을 그래핀 산화물로 미리 코팅한 뒤 열처리 과정을 거쳐 그래핀이 코팅된 LTO 합성에 성공한 것으로 알려졌다.
기존의 그래핀 코팅 리튬-금속 산화물과 비교해 표면이 균일하고 코팅이 안정적이며, 코팅된 LTO도 단결정 성장을 이뤄 세계 최고 수준의 충전·방전률을 기록할 수 있게 됐다.
박병우 교수는 “전도성이 있는 물질을 LTO 표면에 코팅해 초기 리튬이온의 빠른 반응을 유도함으로써 LTO의 비전도성을 극복했다”며 “LiB의 충전 속도와 횟수가 월등히 향상됨으로써 휴대전화, 노트북, 전기자동차(EV) 등에 혁신을 가져올 것”이라고 강조했다.
LTO 음극전극 개발 연구는 한국연구재단 기후변화대응과제사업과 미국 에너지부(DOE) 연구과제의 일환으로 진행됐다.