금오공대 조재필 교수팀 세계 저명 화학誌논문 게재

금오공대 조재필(응용화학전공) 교수팀이 서울대 박병우 교수, 한국전자통신연구원 이오닉스개발팀과 함께 최근 세계적인 화학저널인 '안게반테 케미(Angewandte Chemie)' 국제판에 차세대 리튬 2차전지 음극재료 물질의 부피팽창을 획기적으로 조절할 수 있는 연구논문을 발표했다.

지금까지 학계에서 현재 사용되고 있는 음극재료는 리튬과 반응할 때 3배 이상의 부피팽창으로 초기에 사용가능한 용량의 급격한 감소 및 수명저하가 뒤따르거나 20회 충'방전후 용량이 초기보다 90% 이상 감소하는 문제점이 지적돼 왔다.

이번 조 교수를 비롯한 연구팀이 개발한 기술은 주석산화물에 인위적으로 나노기공을 25% 이상 형성해 이 물질의 부피 팽창을 완전히 해결했다는 것. 특히 5㎚이하의 나노 기공의 부피는 합성을 통해 인위적으로 조절하기가 가능하며 리튬과 반응할 때 나타나는 부피 팽창의 완충 역할을 담당하게 돼 있으며 고율 충'방전시에도 용량 감소가 거의 없는 것이 특징이다.

이 물질은 현재 리튬전지를 사용하고 있는 휴대전화나 이동전자제품의 사용시간을 최대 2배 이상 연장할 수 있는 것으로 알려졌으며 이오닉스개발팀이 개발 중인 차세대 PC용 전원 장치인 2차 전지에 적용돼 추가 성능을 시험 중이다. 조 교수 등 연구팀은 이 물질과 관련해 특허 2건을 미국에 신청한 상태이며 국내에는 출원을 마쳤다.

구미'김성우기자 swkim@imaeil.com