합금용으로 주로 사용되는 몰리브덴을 이용해 차세대 이차전지로 불리는 리튬황전지 수명과 전도도를 높이는 연구 결과가 나왔다.
조경재 미국 댈러스 텍사스대 교수 연구팀은 몰리브덴을 이용한 리튬황 배터리 성능 향상 연구 결과를 최근 네이처 나노테크놀로지 저널에 발표했다.
리튬황 배터리는 리튬이온 배터리의 양극 물질로 황을 이용하는 배터리다. 기존 리튬이온 배터리 보다 에너지 밀도가 3~5배가량 높고 양극물질로 사용되는 황은 자원이 풍부해 가격이 저렴하기 때문에 배터리 제조단가를 낮출 수 있어 차세대 이차전지로 주목받는다.
하지만 전기전도도가 낮고 리튬과 황이 반응하면서 생기는 물질로 충·방전을 거치면서 수명이 줄어드는 단점이 있어 상용화가 어려웠다.
조 교수 연구팀은 강철 산업에서 강화용 코팅재로 주로 쓰이는 몰리브덴이 황 원자 두 개와 결합할 때 얇은 코팅 물질을 생성한다는 것을 발견했다. 이를 활용해 전도성이 낮은 황의 단점을 보완하고 불안정한 리튬의 안정성을 높여 리튬황 배터리의 실용성을 높일 수 있었다.
리튬황 배터리가 상용화되면 최근 수요 증가로 가격이 급등한 리튬이온 배터리 핵심 원재료인 니켈과 코발트를 대체할 수 있는 효과도 있다.
정현정 배터리/부품 전문기자 iam@etnews.com
