[시사뉴스] 충·방전 1,000회에도 멀쩡한 물 기반 리튬이온배터리

▲ 물 기반 리튬이온배터리를 개발하는 기술 예상 그림

지난 2월 12일 포항공과대학교(포스텍) 연구팀은 물을 이용한 친환경 리튬이온배터리를 개발해 높은 내구성을 확보하는 데 성공했다고 밝혔다. 충·방전을 1,000번 반복해도 성능이 80% 이상 유지되는 물 기반 리튬이온배터리가 개발된 것이다.

현재 전기차에 사용되는 배터리는 대부분 유기용매를 전해질로 사용하는 리튬이온배터리다. 하지만 유기용매는 인화성이 높아 화재 위험이 크다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 연구자들은 물을 전해질로 사용하는 수계 리튬이온배터리를 연구해 왔다. 그러나 기존 수계 리튬이온배터리는 물의 특성상 배터리 전압이 낮고 수명이 짧아 실용화가 어려웠다.

연구팀은 물의 반응성을 조절하는 새로운 기술을 적용해 배터리 성능을 크게 향상하는 데 성공했으며 용매화 설계 기술을 적용해 물 분자의 반응성을 낮추는 방법을 개발했다.

또한, 배터리 내부에 리튬 플루오라이드 보호막을 형성해 물이 쉽게 분해되지 않도록 설계했다. 이를 통해 충·방전 1,000회 후에도 76% 이상의 성능을 유지하는 높은 내구성을 확인했다.

정지훈 기자 stophoon8573@gmail.com