울산과학기술대학교(UNIST)는 송현곤 에너지‧화학공학부 교수와 노현국 박사 연구팀이 리튬이온 2차전지(LiB: Lithium-ion Battery) 용량을 2배 이상 늘리는 기술을 개발했다고 4월10일 발표했다.
스마트폰과 전기자동차 등에 투입되는 LiB의 용량밀도는 110mAh/g 수준으로, 전극의 산화·환원 반응이 일어나는 전극활물질에 높은 전자 전도도를 가진 그래핀을 밀착 코팅하면 용량을 늘릴 수 있지만 활물질 표면이 불규칙해 코팅하는 데 한계가 있다.
연구팀은 흑연을 물리적으로 깨뜨려 그래핀을 만드는 볼밀링 방법을 사용해 작은 크기의 휘어지는 그래핀 층을 만들어 전극활물질에 균일하게 코팅하는데 성공했다.
송현곤 교수는 “그래핀 밀착 코팅 기술로 용량밀도가 220mAh/g 상당으로 확대 돼 사용시간을 1.5배 이상 늘릴 수 있게 됐다”며 “LiB 뿐만 아니라 연료전지, 태양전지 등 다른 전극 물질에도 적용할 수 있어 환경과 에너지 문제 해결에 도움이 될 것”이라고 말했다.
연구결과는 화학·재료 분야 권위지인 Angewandte Chemie International Edition에 게재됐다.