삼성의 갤럭시노트7의 폭발사고로 화재나 폭발 위험이 없는 스마트기기 배터리에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 배터리 폭발 가능성을 획기적으로 낮춘 기술이 개발돼 주목받고 있다.

한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어연구단과 경희대 화학과, 미국 에너지부 산하 퍼시픽노스웨스트 국립연구소 공동연구진은 리튬이차전지에 사용되는 액체 전해질을 대신할 수 있는 고체와 액체 상태의 중간 형태인 ‘젤’ 상태 전해질을 만들고 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 9일자 표지 논문으로 발표했다.

휴대전화나 노트북, 태블릿PC 같은 스마트기기에 많이 사용되는 리튬이온배터리는 두 개의 전극 사이에 전자의 이동을 돕는 전해질로 채워져 있다. 가장 널리 사용되는 건 카보네이트계 액체전해질인데, 이것이 새거나 증발하면서 폭발이나 발화할 가능성이 높다는 단점이 있다. 고체 형태의 전해질은 액체에 비해 전자의 이동성이 떨어진다는 단점이 있다.

연구진은 이런 문제들을 해결하기 위해 이온성 액체와 리튬염을 섞어 ‘스멕틱 액정’ 구조를 가진 젤 형태의 전해질을 만들었다. 스멕틱 액정구조는 분자들이 층층이 쌓인 형태를 말한다. 구종민 KIST 책임연구원은 “이번에 개발한 젤 전해질은 기존 액체전해질의 문제점인 누액, 휘발, 발화, 폭발 가능성을 근본적으로 해결할 수 있다”고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr