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전기연구원, 배터리 급속충전 성능·안전성 보장기술 개발

송고시간2021-02-03 10:34

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과학기술정보통신부 산하 한국전기연구원(이하 전기연구원)은 금속충전에도 배터리 성능과 안전성을 보장하는 음극 촉매 소재를 개발했다고 3일 밝혔다.

전기연구원 차세대전지연구센터 이상민 센터장, 박민식 경희대 교수, 이종원 대구경북과학기술원(DGIST) 교수가 참여한 연구팀이 이 소재를 개발했다.

급속충전을 하면 리튬 금속이 흑연 음극 표면에 달라붙는 현상(석출)으로 배터리 성능과 안전성을 떨어지는 문제점이 발생한다.

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기존 상용 흑연 음극과 전기연구원 등 개발 촉매 소재 적용 흑연음극 석출 현상 비교
기존 상용 흑연 음극과 전기연구원 등 개발 촉매 소재 적용 흑연음극 석출 현상 비교

[전기연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(창원=연합뉴스) 이정훈 기자 = 과학기술정보통신부 산하 한국전기연구원(이하 전기연구원)은 금속충전에도 배터리 성능과 안전성을 보장하는 음극 촉매 소재를 개발했다고 3일 밝혔다.

전기연구원 차세대전지연구센터 이상민 센터장, 박민식 경희대 교수, 이종원 대구경북과학기술원(DGIST) 교수가 참여한 연구팀이 이 소재를 개발했다.

최근 널리 쓰이는 리튬이온 배터리는 리튬이온이 양극(+)과 음극(-)을 오가면서 전기 에너지를 저장·방전한다.

충전 시간을 줄이려면 리튬이온이 흑연으로 된 전극을 빠르게 이동해야 한다.

그러나 급속충전을 하면 리튬 금속이 흑연 음극 표면에 달라붙는 현상(석출)으로 배터리 성능과 안전성을 떨어지는 문제점이 발생한다.

연구팀은 '금속 인화물 촉매 코팅 기술'로 이 문제점을 해결했다.

이 기술은 배터리 내 리튬 석출 가능성을 현저히 줄이고, 발열 위험을 낮춰주는 효과가 있는 것으로 나타났다.

연구팀은 이 기술을 상용화하면 일본, 중국 등에서 전량 수입했던 '인조흑연 음극재'를 대체하면서 전기차 대중화 걸림돌 중 하나였던 급속충전 문제점을 개선할 수 있을 것으로 예상했다.

국제학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)는 최근 이 기술을 소개하는 글을 실었다.

이 기술을 국내외 특허 출원한 연구팀은 전기차, 전력 저장장치 업계에 기술이전을 추진한다.

왼쪽부터 KERI 이상민 센터장, 경희대 박민식 교수, DGIST 이종원 교수
왼쪽부터 KERI 이상민 센터장, 경희대 박민식 교수, DGIST 이종원 교수

[전기연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

seaman@yna.co.kr

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