울산과학기술원·삼성전자 공동개발

한국 과학자들이 한번 충전으로 1000㎞를 달릴 수 있는 전기차 배터리 원천기술을 개발했다.

울산과학기술원(UNIST)과 삼성전자종합기술원 공동연구팀은 15일 차세대 전지로 주목받는 리튬공기전지 상용화의 난제로 지적돼온 수명 저하 문제를 해결했다고 발표했다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다.

리튬공기전지는 현재 전기차에 쓰이는 리튬이온전지보다 10배 이상의 에너지를 저장할 수 있다. 또 공기 중 산소를 양극물질로 사용하는 초경량 전지다. 가볍고 오래 달리는 전기차를 만드는 데 적합하다.

그러나 전지 작동 과정에서 활성산소가 발생해 수명이 떨어지는 문제를 안고 있다. 따라서 연구팀은 전지 내부의 유기물질을 고성능 세라믹 소재로 대체해 전지 수명을 획기적으로 향상시켰다. 기존에는 10회 미만이던 충·방전 횟수를 100회 이상으로 개선했다. 또 이번에 개발한 신소재는 이온 전도성과 전자 전도성이 모두 높다. 일반적으로 세라믹 소재는 이온 전도성만 높지만, 이 신소재는 두 성능을 동시에 갖췄다. 제1저자인 삼성전자 종합기술원 마상복 전문연구원은 “차세대 전지로 주목받는 리튬공기전지의 상용화를 앞당길 수 있는 원천 소재 기술을 개발한 데 큰 의미가 있다”고 밝혔다.

울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr