[이런 논문, 저런 책] ‘리튬황 배터리’ 관련 논문, ‘Small’ 표지 논문으로

영남대 기계공학부 유기수 교수 연구팀
주행거리 ↑, 가격 ↓… 전기차 보급 가속화 기대

연구팀의 연구 논문이 소개된 'Small'의 표지. 영남대 제공

영남대 기계공학부 유기수 교수 연구팀의 차세대 배터리 기술 관련 논문이 주목을 끌고 있다. 기존 배터리에 비해 주행거리를 대폭 늘리고, 가격은 획기적으로 낮출 수 있는 기술로 소개됐다. 전기자동차 등 고출력을 요하는 시스템에 적용할 수 있을 것으로 기대를 모으는 대목이다. 논문은 세계적 학술지인 'Small'의 표지 논문으로 선정됐다.

연구팀이 발표한 연구 결과는 차세대 이차전지로 주목받고 있는 '리튬황(Lithium-Sulfur) 배터리'의 성능 향상에 관한 것이다. 리튬황 배터리는 기존 리튬이온 배터리에 비해 많은 에너지를 저장할 수 있는 이점이 있다는 게 연구팀의 설명이다. 특히 황(Sulfur)은 자연계에서 쉽게 얻을 수 있는 물질로 저렴할뿐 아니라 친환경적이라는 게 장점이다. 다만 낮은 출력 특성 등의 문제로 전기자동차, UAM(도심항공교통) 등 고출력이 필요한 시스템에 적용이 어려웠다.

연구팀은 "리튬황 배터리는 무게 대비 에너지 밀도가 높아 전기자동차와 UAM에 적용할 경우 주행거리와 비행시간을 획기적으로 늘릴 수 있을 것"이라고 밝혔다. 또 "제조 공정상 유해 독성 중금속을 포함하지 않기에 생산, 사용 및 폐기 과정에서 잠재적인 환경 문제를 줄일 수 있고, 양극재의 효율적인 회수 및 재사용이 가능해 지속가능한 순환경제에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 덧붙였다.

1. 영남대학교 기계공학부 샤오웨이 연구원(왼쪽)과 유기수 교수(오른쪽). 영남대 제공

한국연구재단 4단계 BK21사업 지원으로 기계공학부 박사과정의 샤오웨이(Xiao Wei) 씨가 제1저자, 유기수 교수가 교신저자로 참여했다. 연구 결과는 '흡착성 및 산화-환원 고활성의 유기-무기 하이브리드 이중구조체 바나딜에틸렌글리코산염을 적용한 고효율 및 장수명 리튬-황 전지 개발'(The Dual-Site Adsorption and High Redox Activity Enabled by Hybrid Organic-Inorganic Vanadyl Ethylene Glycolate for High-Rate and Long-Durability Lithium-Sulfur Batteries)이라는 제목으로 나노기술 분야의 세계적 학술지 'Small'(2023년 19권 20호) 표지 논문으로 게재됐다.