폭발 위험성 없는 차세대 ‘아연·이온전지’ 개발

안정적인 에너지 저장 성능…국내 특허 출원 진행 중 승인2022.01.24

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▲ 경상국립대 연구팀이 개발한 초기 안정성을 가지는 바나듐 산화물 음극 제조기술.

 경상국립대학교 융합기술공과대학 에너지공학과 안건형 교수팀은 최근 ‘화재·폭발 위험성이 없는 차세대 아연·이온전지’를 개발하는데 성공했다고 24일 밝혔다.

 안 교수팀은 에너지공학과 유근(4년)학생이 단독 1저자로 참여한 논문이 화학공학 분야 세계적 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’ 최신호에 게재됐다고 덧붙였다. 

 논문 제목은 ‘초기 안정화 과정이 필요 없는 아연-이온 배터리용 물이 삽입된 바나듐 산화물 양극 연구’이다.

 경상국립대 연구팀에서 개발한 연구는 바나듐 산화물 양극에서 필수적으로 포함되는 초기 충전·방전 문제를 사전에 전기화학적 방법으로 물(H2O)을 바나듐 산화물 층간 격자 내에 포함하는 방법으로 해결했다.

 이에 따라 배터리 사용 초기부터 안정적인 에너지 저장 성능과 함께, 200회 충전·방전 후 91%의 우수한 용량 유지율을 확보했다.

 또한 배터리를 접고, 물에 넣고, 자른 후에도 화재 및 폭발이 일어나지 않고 정상적으로 작동하는 시작품을 성공적으로 제작했다.

 이 연구는 경상국립대 에너지공학과와 세계적으로 저명한 영국 옥스퍼드 대학교(Dr. Bon-Ryul Koo)와의 공동연구로 수행해 얻은 결과물로, 원천기술을 선점해 학문적으로 시사하는 바가 크다.

 또한 수행된 연구에 대해 경상국립대학교 기술비즈니스센터의 도움을 받아 국내 특허 출원 절차가 진행 중이며 전문기술에 대한 지식재산권도 확보할 예정이다.

 1저자로 참여한 유근 학생은 “이번 연구에서 현재까지 큰 문제가 되고 있는 이차전지의 안전 문제를 해결하기 위해 노력했고 앞으로도 안전한 차세대 이차전지를 개발하기 위해 노력할 것”이라고 말했다.

 안건형 교수는 “최근 ‘ESS의 화재·폭발’이라는 문제점을 해결할 수 있는 원천기술을 국내 기술로 개발한 것으로 폭발·화재의 위험이 없는 안전한 차세대 배터리로서 주목받을 것으로 기대된다”며 “학부생이 연구에 참여해 석·박사과정생들과 함께 공동저자로 SCI 국제학술지에 논문을 게재한 사례는 드물다”고 밝혔다. 

 

 

/이민재기자  lmj@gnynews.co.kr
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