KAIST,리튬이온 고성능 나노선 개발

[한경닷컴] =(닷컴)KAIST,리튬이온 고성능 나노선 개발

김도경 KAIST 신소재공학과 교수(사진)팀은 ‘리튬망간산화물 미세나노선’을 개발했다고 15일 밝혔다.



이 물질은 전기차 배터리에 쓰이는 기존 리튬이온 2차전지용 양극물질에 비해 100배 이상의 출력 밀도(단위 무게당 출력되는 전력의 정도)를 나타내며 제조공정이 단순하고 비용도 저렴하다고 연구진은 설명했다.이 연구결과는 나노기술(NT) 분야 권위지 ‘나노 레터스’에 실렸으며 현재 국내 특허 출원 중이다.



연구진은 10나노미터(nm)미만 굵기의 리튬망간산화물 미세나노선 구조를 대량 합성해 양극물질에 적용함으로써 기존 리튬이온 이차전지보다 100~200배 높은 출력밀도를 구현하는 데 성공했다고 밝혔다.그동안 리튬이온 2차전지는 내연기관 엔진과 비슷한 수준의 출력밀도를 내려면 중량이 상당히 무거워지고 고가의 원료와 공정이 필요했다.



연구진은 또 10나노미터 미만의 미세한 나노선이 갖는 구조적 유연함을 이용,기존 리튬망간산화물이 갖고 있었던 ‘얀-텔러 뒤틀림’현상(리튬이온전지의 충전과 방전시 양극물질 구조가 뒤틀려 성능이 급격히 저해되는 것)을 극복할 수 있음도 보였다.



연구진은 “내연기관의 출력밀도에 근접한 수준의 전기차용 배터리에 활용하는 등 조기에 산업적 응용이 가능할 것”이라고 말했다.



이해성 기자 ihs@hankyung.com