전기차 시대 성큼성큼… 리튬-공기전지 성능 향상

숙명여대·UNIST 연구팀 기술 개발…"광합성 반응서 힌트"

전기자동차 장거리 운행을 위해선 높은 에너지 밀도를 갖는 이차전지 개발이 필수적이다.

에너지 밀도는 단위 부피에 저장된 에너지를 뜻한다.

이게 높을수록 효율이 높아져 한 번 충전에 더 먼 곳까지 갈 수 있다.

현재는 리튬-이온 전지가 대세지만, 업계에서 차세대 이차전지로 주목하는 건 리튬-공기전지다.

이론적으로 1㎏당 에너지 밀도가 휘발유에 가깝기 때문이다.

한국연구재단은 류원희 숙명여대·류정기 울산과학기술원(UNIST) 교수 공동연구팀이 리튬-공기 전지용 촉매시스템을 개발했다고 29일 밝혔다.

연구팀은 자연 모사 광합성 기술에서 사용하는 가수분해 촉매 물질을 리튬-공기전지에 도입했다.

리튬-공기전지 내부 전해액에 폴리옥소메탈레이트(POM)라는 촉매를 발라 전기화학적 반응을 촉진하고 용량과 수명을 2배 높였다.

폴리옥소메탈레이트가 형광등 같은 빛에서 촉매 활성을 잃어버린다는 사실도 처음 밝혀냈다.

이 특성을 활용하면 빛으로 촉매 활성을 자유롭게 조절하는 광 스위치로 발전시킬 수 있다는 뜻이다.

류원희 교수는 "기초화학과 에너지·환경공학이 결합한 융합 연구로서, 자연 광합성을 모사한 인공광합성 기술이 신개념 전지기술로 적용될 수 있는 교두보를 마련한 셈"이라며 "리튬-공기전지 기반 전기자동차 상용화에 도움을 줄 것으로 기대한다"고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(신진연구) 지원으로 수행했다.

성과를 담은 논문은 ACS 카탈리시스(ACS Catalysis) 6월 25일 자에 실렸다.

/연합뉴스