?? 한양대, 이차전지 난제 '코발트 없는 양극재' 개발

1시간 전

[아시아경제 장세희 기자]선양국 한양대 에너지공학과 교수 연구팀이 코발트가 함유되지 않은 리튬 이온 배터리(이차전지) 양극 소재 개발에 성공했다. 연구 성과는 에너지 분야의 권위있는 학술지 네이처에너지에 게재됐다.

한양대, 이차전지 난제 '코발트 없는 양극재' 개발© 제공: 아시아경제

 

11일 한양대에 따르면, 한양대 에너지공학과 연구진은 최근 수년간 이차전지 업계의 난제로 꼽혀온 '코발트 없는 양극재'를 개발했다. 앞으로 상용화하면 이차전지의 안정성과 성능을 높이면서 가격은 획기적으로 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

코발트는 첨단산업에 광범위하게 쓰여 하얀 석유라고도 불린다. 베터리 양극 소재에서 안정성을 담보하는 필수 원소로 꼽힌다.

연구팀은 무 코발트 양극재 개발을 위해 코발트 제거가 배터리에 미치는 영향을 분석했다. 코발트가 제거된 배터리 양극재는 구조적으로 불안정해 충전 시 균열이 나타난다.

연구팀은 균열 문제를 해소하기 위해 '방사배열 막대 형상 결정립(grain)'으로 구성된 양극재를 만들었다. 특수 형상의 결정립을 통해 기존 결정립과 달리 양극재 부피 변화에 따른 압박을 줄이고, 리튬 이온이 빠르게 확산토록 통로를 만들어 균열 문제를 해결했다.

또 리튬과 전이 금속의 교대 배열 결정구조'를 제시해 코발트 없는 양극재의 불안정성을 해결했다. 이를 통해 결정구조의 안정성을 높이고 코발트의 역할을 대체하는 효과를 가져오게 했다.

한편 이번 연구는 산업통상자원부 한국에너지기술평가원의 에너지인력양성사업을 통해 2011년부터 10년간 58억 원을 지원받아 이뤄졌다.

장세희 기자 jangsay@asiae.co.kr

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