휴대전화 배터리 '충전시간은 짧게 수명은 길게" 기술 개발

포스텍 화공과 이진우 교수·박사과정 황종국 씨

휴대전화 배터리 충전시간이 크게 단축되고 수명도 오래가는 기술이 개발됐다.

포스텍 화학공학과 이진우(38) 교수와 박사과정 황종국(25) 씨, UNIST 친환경에너지공학부 이규태 교수팀은 최근 리튬이온 배터리의 수명이 떨어지는 이유가 음극에 사용되는 흑연(그래파이트)의 용량이 낮다는 점에 착안, 흑연을 대체할 수 있는 주석성분의 '탄소-실리카 복합체'를 '원팟'(one-pot) 방법으로 합성하는 데 성공했다. 이를 리튬이온 배터리에 적용하면 기존 3, 4시간 충전시간을 1시간으로 줄일 수 있고 사용시간은 2배 이상 늘어나게 된다.

연구팀은 주석을 나노선이나 나노입자의 형태로 탄소-실리카 구조체에 가두는 '원팟' 합성법을 개발한 것이 이번 연구 성과로 이어졌다고 평가했다. 특히 이 기술이 전극 특성 저하를 막고 성능을 안정적으로 유지시킬 수 있다는 점에서 또 다른 신재생에너지로의 활용 가능성이 높을 것으로 전망된다.

이진우 교수는 "기존 흑연을 사용하는 배터리의 단점을 획기적으로 보완할 수 있는 물질이 주석인데 주석은 충전이나 방전 과정에서 전극구조를 붕괴시키기 때문에 배터리에 적용하기가 어려웠다"며 "주석을 배터리에 활용하기 위해 고분자의 자기조립성질을 이용해 합성시간을 크게 줄여 상용화를 가능케 했다"고 말했다.

포항'박승혁기자 psh@msnet.co.kr