[사이다] ① 안전성·성능 동시에 잡은 수계 아연이온전지

[기자]
한 주간 주목할 만한 사이언스 이슈를 다 모아온 권석화 입니다.

국내 연구진이 수계 아연이온전지의 성능과 안정성을 동시에 높인 기술을 개발했습니다.

영상 보시죠.

수계 아연이온전지는 물 기반 전해질을 사용해 리튬이온전지보다 화재 위험이 낮고 가격도 저렴해서 차세대 이차전지로 주목받고 있는데요.

하지만 에너지 밀도가 낮고, 급속 충전과 방전을 반복하면 성능이 떨어지며 수명이 짧아지는 한계가 있었습니다.

연구진은 이러한 문제를 해결하기 위해 양극과 음극을 동시에 개선했습니다.

먼저 양극에는 아연 이온만 움직이던 기존 방식 대신 칼륨 이온도 함께 움직이는 '이중이온 구조'를 적용했습니다.

연구진은 기존처럼 두꺼운 아연 포일을 쓰는 대신, 훨씬 얇은 아연 전극을 구현한 건데요.

특히 나노구조와 계면 설계를 통해 아연이 한쪽으로 뾰족하게 자라는 대신, 동전처럼 평탄하게 쌓이도록 유도했습니다.

이 과정을 통해 아연이 뾰족하게 자라는 덴드라이트 현상을 억제하면서도 에너지 밀도 저하 문제를 줄였습니다.

실제로 연구진은 기존보다 얇은 전극 구조에서도 안정적인 성능을 확인했다고 밝혔는데요.

연구진 설명 들어보시죠.

[신 동 옥 / 한국전자통신연구원 책임연구원 : "얇으면 원래 성능이 좀 떨어지거든요 많이. 그래서 얇게 못 하는 것도 있고 가격도 비싸고요. 그런데 저희는 이제 얇으면서도 성능이 좋은 / 아연 음극을 만들었다 라고 보시면 될 것 같습니다."]

더 안전하고, 더 오래 사용할 수 있는 효율적인 배터리를 개발할 수 있게 된 건데요.

연구진은 앞으로 소재와 공정 수준을 고도화해 에너지 밀도를 높이고, 실제 에너지저장장치 적용을 위한 셀 단위 검증도 이어갈 계획입니다.



YTN 사이언스 권석화 (stoneflower@ytn.co.kr)