대구경북과학기술원(DGIST)은 에너지시스템공학전공 유종성 교수팀이 새로운 전극 물질을 이용해 차세대 배터리인 리튬-황 전지의 수명과 안정성을 개선하는 기술을 개발했다고 밝혔다.

23일 DGIST에 따르면 유 교수팀은 기존 황 복합전극 소재로 다공성 탄소 대신 다공성 실리카를 사용한 리튬-황 전지를 개발했다.

연구팀이 3개월간 2천회 이상 충전·방전 실험 등을 한 결과 다공성 탄소보다 다공성 실리카를 사용한 리튬-황 전지가 수명과 안정성 등에서 뛰어난 것으로 나타났다.

▲ DGIST 에너지시스템공학전공 유종성 교수(오른쪽)와 이병준 박사과정생.

리튬-황 전지는 전기자동차 등에 많이 쓰는 리튬이온 전지보다 에너지 밀도가 5배 이상 높아 장시간 이용이 가능한 것으로 알려졌다.

그러나 충전과 방전 과정에 생성되는 다양한 형태의 리튬 다황화물로 황에 손실이 발생하는 탓에 전지 수명과 용량이 악화하는 단점이 있다.

이 때문에 이를 개선하려는 황 복합전극 소재 개발이 활발히 이뤄지고 있다.

유 교수는 "다공성 무기질 구조 물질을 새로운 황 복합전극 소재로 이용할 수 있음을 최초로 규명한 사례다"며 "차세대 고내구성 리튬-황 전지 개발에 새로운 패러다임을 제공 할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 미국 아르곤 국립연구소(ANL)의 아민 카릴 박사팀과 공동으로 진행했다.

DGIST 에너지공학전공 이병준 박사과정생이 제1저자로 참여했다.

이번 연구 결과는 에너지과학 분야 세계적 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈' 4월 22일 자 온라인판에 게재됐다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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