국내 연구진이 리튬 이온을 안정적으로 오래 저장하는 실리콘 전극재료를 개발했다. 리튬 이차전지 수명과 용량 개선에 기여할 것으로 기대된다.
교육과학기술부는 광주과학기술원(GIST) 김원배 교수가 주도한 연구팀이 표면에 나노미터(㎚ 10억분의 1ｍ) 단위의 무늬를 규칙적으로 새긴 실리콘 전극을 개발했다고 7일 밝혔다.
무늬를 넣은 결과, 같은 시간 동안 충·방전을 거듭한 뒤 남은 리튬이온의 양이 일반 실리콘 소재 전극에 비해 2배 이상 많았다. 흑연 소재 전극에 비해서는 8배나 양이 늘었다. 실리콘은 흑연보다 용량이 10배 이상 큰 차세대 전극 물질이지만 팽창·수축의 정도가 심해 불안정한 것이 단점이다. 연구팀은 실리콘에 나노 무늬를 새겨 전해액과 접촉 면적을 넓히고 팽창·수축 정도를 줄였다.
김원배 교수는 “연구 결과는 차세대 리튬 2차전지뿐 아니라 에너지 전환장치 등에 다양하게 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다.
이번 연구 성과는 지난달 말 나노 과학 분야 권위지 ‘나노 레터스’ 온라인판에 실렸다.
윤대원기자 yun1972@etnews.com
