순수 국내기술 활용한 고용량 양극소재와 탄소복합물질 신소재 개발

전지 용량 30퍼센트 증가, 가격 15퍼센트 감소 예상돼

 지난 15일, 본교 정보통신소재연구센터는 2차 전지에 사용되는 새로운 음·양극소재를 개발했다. 이번에 개발된 신소재는 급속 충·방전이 가능한 고용량 양극소재와 탄소복합 음극물질. 2차 전지에 사용되는 신소재 개발은 그간 취약함을 벗어나지 못했던 국내 핵심소재연구 분야 발전의 새로운 활력소가 될 것으로 기대된다. 정보통신소재연구센터장 선양국(공과대·화학공학)교수는 “2차 전지의 핵심소재의 80퍼센트 정도를 일본 수입에 의존하는 현실에서 신소재 개발은 국내 2차 전지 개발의 국산화를 앞당길 것이다”며 이번 결과에 기대감을 드러냈다.

 이번에 개발된 2차 전지용 신소재의 특징은 전지 성능의 증가로 요약된다. 고용량 양극소재와 탄소복합 음극물질을 사용한 전지는 실험 결과 전지 용량이 기존의 것에 비해 30퍼센트 이상 증가된 것으로 나타났고, 가격은 15퍼센트 정도 저렴해질 것으로 예상된다고 센터 측은 밝혔다.

 정보통신소재연구센터가 개발한 2차 전지 신 음·양극소재는 망간계 양극활물질과 탄소복합물질로 구성된다. 망간계 양극활 물질은 기존 2차 전지 구성물질인 리튬코발트산화물에 비해 20퍼센트 저렴한 가격과 고용량 및 높은 안전성을 장점으로 하고 있다. 또한 정보통신소재연구센터가 개발에 사용한 제조방법은 최근 국내외 연구기관으로부터 각광받고 있는 분무열분해법과 공침법. 국내 순수 기술을 활용한 새로운 공법 적용은 최근 원천기술확보 필요성이 범국가적인 문제로 대두되는 현실에서 나온 일이라 그 의미가 더 크다고 볼 수 있다.

 음극재료로 개발된 탄소복합물질은 기존에 사용된 흑연을 포함한 탄소계 물질의 용량 한계를 극복한 것으로 알려진다. 이 신소재는 기존의 탄소계 소재와 용량이 큰 실리콘 소재의 장점만을 살린 것으로 충·방전시 리튬이온반응에 의해 생기는 변화를 줄이고 전지수명이 짧아지는 문제를 해결했다.

 정보통신소재연구센터는 2차 전지에 사용될 신소재 개발을 통해 정보통신분야의 모바일화 실현에 한 단계 접근할 수 있는 것으로 전망하고 있다. 선 교수는 “세계최첨단기술 산업에서 2차 전지산업이 차지하는 비중이 점차 커지는 상황에서 이번 개발은 한국 경제 성장의 원동력이 될 것으로 기대된다”며 상용화에 대한 강한 의지를 피력했다.