한양대 연구팀, 세계 최초 신개념 고효율 리튬공기전지 개발

[사진 제공=한양대학교]

아주경제 국지은 기자 = 한양대 공대 에너지공학과 선양국, 이윤정 교수 연구팀이 미국 연구팀과의 공동 연구를 통해 세계 최초로 고(高)효율 리튬공기전지 양극소재를 개발했다.

12일 한양대에 따르면 이 연구결과는 세계적 학술지 '네이처(Nature)' 12일자 온라인 판에 게재됐다.

이번 연구는 한양대 연구팀이 소재 개발에 앞장섰고 미국 아르곤 국립연구소(ANL: Argonne National Laboratory)의 래리 커티스(Curtiss), 칼 아민(Amine) 박사의 분석을 통해 새로운 메커니즘을 발견했다.

산업통상자원부·한국에너지기술평가원의 에너지미래선도 인력양성(GET-Future) 사업과 미래창조과학부 기초연구사업(중견연구자지원사업)의 지원으로 진행됐다.

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한양대와 미국 공동연구진이 새롭게 개발한 리튬공기전지 양극 소재는 기존 리튬공기전지의 문제점인 낮은 에너지 효율을 해결할 수 있는 물질로, 표면적이 넓고 전도성이 좋은 그래핀 물질에 이리듐 나노 촉매를 올린 것이다.

탄소 물질인 그래핀은 넓은 표면적으로 리튬공기전지의 용량을 극대화 할 수 있으며, 뛰어난 전도성으로 저항을 최소화해 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.

또한 기존 리튬 공기 전지는 방전할 때 생성되는 안정한 물질인 Li2O2의 분해가 쉽지 않아 충전할 때 많은 에너지가 필요했으나 이번에 개발한 이리듐 나노 촉매는 충전에 사용되는 에너지를 감소시켜 에너지 효율을 크게 향상시켰다.

선양국 한양대 교수는 "이번 연구는 기존의 리튬공기전지 패러다임을 바꿨고 앞으로 리튬공기전지 개발에 지대한 영향을 끼칠 것"이라며 "앞으로 리튬공기전지의 상용화를 위한 첫걸음을 내디뎠다"고 말했다.