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스마트폰 배터리 폭발할까 봐 이제 걱정 안 해도 되나?

美연구진, 위험 낮추는 안전 분리막 개발

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 스마트기기 배터리의 폭발 가능성을 낮추는 기술이 개발됐다.

미국 스탠퍼드대 연구진은 불이 잘 붙지 않는 물질인 '난연제'를 넣은 리튬이온배터리용 분리막을 개발했다고 14일 밝혔다.

휴대전화나 노트북, 태블릿PC 같은 전자기기에 널리 사용되는 리튬이온배터리는 전자가 두 개의 전극 사이를 오갈 수 있도록 돕는 전해질로 채워져 있다. 가장 널리 사용되는 건 카보네이트계 액체 전해질인데, 열을 받으면 이 전해질에 불이 붙어 화재가 발생하거나 폭발할 수 있다.

연구진은 이 문제를 해결하기 위해 난연제인 '트리페닐인산염'(TPP)을 활용했다. 전극 사이에 있는 분리막을 이루는 섬유 안쪽에 이 물질을 넣은 것이다.

리튬이온배터리 분리막을 이루는 섬유의 모습. 난연제인 '트리페닐인산염'(TPP)을 고분자 껍질이 싸고 있다. [사이언스어드밴스 제공=연합뉴스]
리튬이온배터리 분리막을 이루는 섬유의 모습. 난연제인 '트리페닐인산염'(TPP)을 고분자 껍질이 싸고 있다. [사이언스어드밴스 제공=연합뉴스]
리튬이온배터리 분리막을 전자현미경으로 확대한 모습. [사이언스어드밴스 제공=연합뉴스]
리튬이온배터리 분리막을 전자현미경으로 확대한 모습. [사이언스어드밴스 제공=연합뉴스]

온도가 160도까지 치솟으면 분리막 섬유의 고분자 껍질이 녹아 이 물질이 나온다. 연구진은 실험을 통해 이 분리막에 불이 붙으면 재빨리 난연제가 나와 1초 안에 불꽃을 꺼뜨림을 확인했다.

연구진은 분리막(사진 가운데 흰색)에 불이 붙어도 금방 꺼지는 것을 확인했다. [사이언스 어드밴스 제공=연합뉴스]
연구진은 분리막(사진 가운데 흰색)에 불이 붙어도 금방 꺼지는 것을 확인했다. [사이언스 어드밴스 제공=연합뉴스]

연구진은 "이 분리막은 폭발 문제가 될 수 있는 다른 에너지저장장치에도 적용될 수 있을 것"이라고 의의를 밝혔다.

다만 아직 실제 리튬이온배터리에 적용한 뒤 방전시험이나 압착시험 등을 하지 않은 만큼, 연구진은 추가연구가 더 필요하다고 밝혔다.

연구 결과는 국제학술지 '사이언스 어드밴스'(Science Advances) 최신호에 실렸다.

sun@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2017/01/14 04:00 송고

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