기존 나트륨 이차전지 음극소재 용량을 8배가량 향상시킬 수 있는 신물질이 개발됐다.
한국연구재단(이사장 정민근)은 KAIST 출신으로 미국에서 박사후 연구원으로 연수 중인 이현욱 박사가 흑린을 이용한 대용량 나트륨 이차전지 음극 물질 개발에 성공했다고 30일 밝혔다.
이 연구는 교육부와 한국연구재단이 지원하는 학문후속세대양성사업 일환으로 수행됐다. 연구결과는 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)’ 온라인판에 게재됐다.
나트륨 이차전지는 리튬 이차전지와 원리가 비슷하지만 매장량이 풍부한 장점이 있다. 그러나 전압이나 용량, 수명이 현저히 떨어지는 단점이 있어 연구진은 충방전 사이클이 우수한 대용량 나트륨 이차전지 기술 개발에 매달려 왔다.
연구팀은 흑린과 그래핀을 겹겹이 쌓아 나트륨 이온이 반응하기에 적합한 구조를 만드는 방법으로 나트륨 이차전지 음극 소재를 만들었다. 이 결과 기존 나트륨 이차전지 음극소재로 쓴 탄소 소재 대비 8배 이상 용량이 증가하는 것을 확인했다.
연구팀은 특히 현 리튬 이차전지에 쓰이는 흑연 음극에 비해서도 7~8배 높은 대용량을 나타낸다고 설명했다.
이현욱 연구원은 “고배율 투과전자현미경을 이용해 효과적인 방법을 제시한 것에 의미가 있다”며 “매장량이 풍부한 나트륨 이차전지 상용화에 기여할 것”이라고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com