하이브리드 자동차나 미래 전기자동차의 핵심부품인 리튬이온 2차전지의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 나노구조 형태의 소재 원천기술이 한-미 공동연구로 개발됐다.
KAIST(총장 서남표) 신소재공학과 김도경 교수(입학본부장)는 미국 스탠퍼드대 이 쿠이 교수팀과 공동으로 리튬 2차전지의 충방전 특성과 고온에서의 안정성을 높일 수 있는 리튬망간계 스피넬(spinel, 첨정석)형의 양극물질을 나노막대 구조를 이용해 대량 합성하는 방법을 개발했다고 19일 밝혔다.
지금까지 상용화한 리튬전지용 리튬코발트계 소재는 성능이 우수한 반면 값이 비싸고, 충방전시 발생하는 열에 취약하다. 대량의 전류밀도를 필요로 하는 하이브리드 자동차용으로 사용하는데는 한계가 있다는 지적을 받아왔다.
이번에 개발한 리튬망간계 양극소재는 원료가 풍부하고 가격이 낮으며 친환경적인 소재로 평가되고 있다.
김도경 교수는 “나노막대 양극소재가 많은 충방전 시에도 특성이 저하되지 않는 원인임을 알아냈다”며 “이번에 개발된 나노소재 합성법은 대량생산에 비교적 쉽게 적용할 수 있어 산업화가 조기 진행될 것으로 본다”고 말했다.
이 연구결과는 나노과학 분야의 국제적 권위학술지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 11월호에 발표됐다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr