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국내 연구진이 리튬공기전지에 투입되는 비백금 촉매 효율 향상 기술을 개발했다.
광주과학기술원(GIST) 환경공학부 이재영 교수 연구팀은 리튬공기전지에 투입되는 비백금 촉매를 간단한 기계적 분쇄법을 이용해 개발하는 데 성공했다.
리튬공기전지는 휴대폰에 사용되는 리튬이온 2차전지(LiB: Lithium-ion Battery)에 비해 에너지 밀도가 높아 차세대 전지로 주목받고 있다.
그러나 산소 환원 반응 속도가 느려 상용화를 위해 반응 속도 개선이 극복과제로 꼽혀왔다.
환원 반응 속도를 높이기 위해서는 촉매로 백금이 주로 투입되고 있지만 가격이 비싼 단점이 있다.
연구팀은 전기방사와 고온 열처리를 통해 철, 질소, 탄소로 이루어진 탄소섬유를 만들고 지르코늄 산화물 구슬과 함께 고속 회전 분쇄기에 넣어 탄소 층을 벗겨내는 데 성공했다.
탄소 층을 벗겨낸 철 탄소섬유를 촉매로 활용한 결과 백금 촉매의 73% 수준의 산소 환원 반응 효율을 나타냈다.
기존 비백금 촉매에 비해 성능이 1.7배 개선된 수치라는 게 연구팀의 설명이다.
이재영 교수는 “개발한 촉매는 기존 비백금 촉매에 비해 성능이 약 1.7배 뛰어나다”며 “앞으로 전기자동차, 신재생에너지에 연계된 중대형 축전시스템(ESS: Energy Storage System) 상용화에 이바지할 것으로 기대한다”고 강조했다.