한국전기연구원 김현수 박사는 15일 “전지의 특성을 크게 향상시킬 수 있는 차세대 리튬 2차전지용 양극 활물질과 새로운 제조법을 개발하는데 성공했다.”고 밝혔다.
전지의 양극에 사용되는 소재인 양극 활물질은 음극 활물질과 전해액, 격리막과 함께 리튬 2차전지의 4대 핵심재료이나 우리나라는 이 물질을 대부분 수입에 의존하고 있다. 또 현재 쓰이는 양극 활물질(LiCoO2)은 가격이 비싸고, 충·방전 전류량이 낮으며,4.3V 이상의 전압에서는 결정구조가 불안정해져 발화의 위험성이 있는 등의 문제가 있다.
김 박사팀은 3성분계 양극 활물질에 지르코늄을 첨가해 고전압, 고용량의 4성분계 리튬 2차전지용 양극 활물질을 개발했다. 특히 이번에 개발된 양극 활물질은 입자크기가 200∼300㎚(나노미터,1㎚=10억분의 1m)에 불과하고,4.5V의 고전압 구현도 가능하며, 가격이 저렴하다.
이에 따라 휴대전화와 PDA,MP3 플레이어, 노트북 PC, 캠코더 등 이동용 정보통신기기는 물론, 하이브리드 전기자동차 등 중대형 리튬 2차전지에도 광범위하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 현재 리튬 2차전지용 양극 활물질의 세계시장은 약 1만 4000t,6700억원 규모다. 국내 수요량은 세계시장의 약 20%다.
김 박사는 “기존의 복잡한 제조공정을 대폭 줄인 새로운 제조법을 최초로 개발, 제조 공정비와 재료비를 크게 낮췄다.”면서 “취약한 국내 부품·소재산업의 자립화와 선진화에 기여할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 한편 이번 연구성과는 에너지 소재 분야 국제학술지와 6편의 과학논문인용색인(SCI) 등에 게재됐다. 김 박사팀은 국내와 일본에 각각 5건과 1건의 특허를 출원했다.
장세훈기자 shjang@seoul.co.kr
