쓰고 버린 유리병을 이용해 리튬이온배터리를 만든 연구 결과가 나왔다.

23일 미국 리버사이드 캘리포니아대(UC리버사이드) 연구진에 따르면 전지의 음극을 만들 수 있는 소재를 폐유리병에서 추출하는 화학 공정을 개발했다. 연구 결과는 온라인 학술지 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports)에 최근 공개됐다.

현재 분리수거한 유리병을 재활용하고는 있지만, 버리는 유리병의 수도 매년 수십억 개에 이른다.

이에 연구진은 폐유리병을 재활용할 수 있는 다양한 방법을 찾던 중, 유리병에서 배터리 음극 소재를 얻을 수 있음을 확인했다.

폐유리병과 이를 이용해 만든 소재와 전극의 모습.

폐유리병에서 전극 재료를 얻는 방법은 크게 3단계로 구분된다. 우선 폐유리병을 부수고 갈아 고운 유리 입자로 만든 뒤, 마그네슘을 넣고 고온에서 화학반응을 일으키면 실리콘 나노입자를 얻을 수 있다. 이후 이 입자를 탄소로 코팅해 안정화하는 과정이 이어진다.

연구진은 이렇게 얻은 소재로 실제 배터리 음극을 제작해 리튬이온배터리에 적용했다. 이 배터리는 400회 충전·방전되며 전력을 저장·공급하는 것으로 나타났다. 유리병 한 개에서 나오는 소재로는 동전형 배터리 전극 수백 개를 만들 수 있다.

연구진은 "우리는 매립을 앞둔 폐유리병으로 안정적으로 전력을 저장하는 배터리를 만들었다"며 "이는 차세대 리튬이온배터리가 될 수 있는 가능성이 매우 크다고 생각한다"고 연구의 의의를 밝혔다.

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