국내 연구팀, 차세대 리튬-공기 이차전지용 고성능 촉매 개발

[사진=한준호 기자]

아주경제 권지예 기자 = 미래창조과학부는 김동완 고려대 교수 연구팀이 전기차에 응용이 기대되는 차세대 이차전지 중 리튬과 산소의 산화와 환원을 이용해 전류의 흐름을 유도하는 차세대 리튬-공기 이차전지용 고성능 촉매를 새롭게 개발했다고 4일 밝혔다.

흐름을 유도하는 전기화학 전지·이차전지란 건전지 등 한번 쓰고 버려지는 전지가 아니라 충전하여 재사용이 가능한 전기화학전지를 의미한다.

리튬-공기 이차전지는 리튬-이온 이차전지에 비해 에너지 밀도가 5-15배 이상 높다. 하지만 리튬-공기 이차전지는 충전 속도가 느리고 수명이 짧은 문제점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하기 위해 망간 몰리브덴 산화물 나노선을 리튬-공기 이차전지용 공기극 촉매로 처음 개발한 결과, 20분 대로 고속 충전이 가능하고 기존에 보고된 탄소계 촉매 적용 전지에 비해 리튬-공기 이차전지의 수명이 5배가 향상됐다.

김동완 교수는 “이 연구는 리튬-공기 전지용 저가 촉매 신소재를 디자인하고, 대량합성이 용이한 나노공정을 개발한 것이다. 기존 탄소계 촉매에 비해 충전 속도와 수명이 크게 향상됐다"면서 "개발된 이차전지를 전기차에 적용할 경우 주행거리 증가와 장기간 사용이 가능하게 될 것이다. 아직까지 연구 초기단계인 차세대 대용량 에너지 저장장치인 리튬-공기 이차전지의 실용화를 앞당길 것으로 기대된다”고 전했다.