조재필 UNIST 교수팀 차세대 음극소재기술 확보

고용량.고출력의 배터리 음극소재를 한 번에 300㎏ 이상씩 만들 수 있는 기술이 개발돼 가볍고 오래 쓸 수 있는 고성능 이차전지의 상용화가 크게 앞당겨질 전망이다.

9일 UNIST(총장 정무영)에 따르면 에너지 및 화학공학부의 조재필 교수(사진)팀이 기존 음극소재인 흑연보다 45% 용량을 늘린, 고출력 '흑연.실리콘 복합체'와 양산을 위한 장비도 개발해 6시간 만에 300㎏ 이상의 음극소재를 한꺼번에 얻을 수 있게 됐다. 특히 공정절차도 간단해 가격경쟁력도 확보했다고 평가받고 있다.

조 교수는 "새로운 음극소재는 최근 불붙은 전기차의 주행거리 연장에도 크게 기여할 것"이라며 "흑연계 물질만 사용하면 주행거리가 200㎞ 안팎에 머물지만, 이번에 개발된 음극소재로 전기차 배터리를 만들면 300㎞까지 주행할 수 있을 것"이라고 기대했다.

전기차 등의 대중화로 이차전지 수요가 늘고 있지만 고에너지밀도.고성능.저가의 음극소재 개발은 지지부진했다. 기존 음극소재로 쓰이는 흑연의 대체물질로 주목받는 실리콘 소재의 용량이 상용화된 흑연보다 10배 이상 컸기 때문이다.

하지만 실리콘 소재는 충전과 방전을 반복하는 동안 4배 정도 부피가 늘어나고, 전지 성능도 급격히 감소하는 문제점이 있다.

[e-mail] 김기열 기자