휴대폰의 배터리 사용시간을 20% 이상 늘릴 수 있는 액티브(active)형 나노입자 코팅기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.
조재필 금오공대 교수(응용화학과) 연구팀은 정보통신부 선도기술개발사업의 지원을 받아 나노입자 코팅기술을 이용해 안정성이 높은 고용량의 양극 활물질을 개발하고 공정 기초기술을 확보하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.
이는 휴대전화나 노트북PC의 배터리로 주로 사용하고 있는 리튬 이차전지의 양극 활물질 표면에 리튬과 반응하는 나노산화물을 균일하게 코팅 처리함으로써 20㎚ 이하의 전기화학적 활성 고용체층을 만드는 기술이다.
기존 인액티브(inactive) 나노입자 코팅은 코팅물질이 활물질 표면과 비활성화된 코팅층을 형성, 고전압에서 용량이 급격히 떨어지는 문제점이 있었다.
그러나 이번에 개발된 양극 활물질은 고전압(4.35V 이상)에서도 열적 안정성이 뛰어나 최근 한국전기연구원으로부터 안정성 실험 합격 판정을 받았다. 리튬 이차전지의 전압이 4.5V로 올라가더라도 용량이 떨어지지 않아 사용시간이 크게 줄어들지 않는다.
조 교수는 이번에 개발된 기술을 양극소재 전문기업인 엘앤에프와 공동으로 양상 공정개발 및 검증을 거친 뒤 내년 말 본격 양산에 나설 계획이다. 또 현재 국내 특허 5건을 출원한 데 이어 미국에 원천기술 특허를 출원키로 했다.
조 교수는 “리튬 이온전지의 용량 한계를 극복하기 위해 개발 중인 고전압 양극소재개발 경쟁에서 일본을 앞지를 수 있게 돼 오는 2010년께 12억달러로 추정되는 세계 양극 활물질 시장에서 국내 업계가 우위를 차지하는 계기가 될 것”이라고 말했다.
구미=정재훈기자@전자신문, jhoon@