[CBC뉴스] 울산과학기술원(UNIST)과 한국과학기술연구원(KIST) 연구진이 공동으로 리튬이온배터리의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 고결정성 유기 음극 소재를 개발했다. 이번 연구는 전기차 배터리의 충전 속도와 용량 문제를 동시에 해결할 수 있는 돌파구를 제시하며, 특히 겨울철 충전 속도가 느려지는 문제에 대한 해결책으로 주목받고 있다.

연구팀은 기존의 리튬타이타네이트(LTO) 음극 소재보다 용량이 1.5배 더 큰 'Cl-cHBC'라는 유기 음극 소재를 개발했다. 이 소재는 가격이 저렴하고 가벼운 유기 소재의 장점을 살리면서도, 기존의 고온 후처리 공정 없이 저온에서도 고결정성을 유지할 수 있도록 합성됐다. 이를 통해 빠른 리튬이온 확산 속도와 높은 전기 전도도를 구현할 수 있었다.

특히, 이 소재는 LFP 양극 소재와 결합했을 때 방전 전압을 67% 향상시켜, 기존의 LTO 음극 소재를 대체할 수 있는 가능성을 보여줬다. LFP 양극 소재 배터리는 가격 경쟁력은 뛰어나지만 출력이 떨어지는 단점이 있었으나, 이번 연구 결과를 통해 이 문제를 상당 부분 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

연구진은 이번에 개발된 유기 음극 소재가 전기차뿐만 아니라 드론 등 다양한 분야에서도 응용될 수 있을 것으로 내다봤다. 이로 인해 향후 전기차 시장의 판도 변화가 예상되며, 가격 경쟁력과 성능을 동시에 확보한 배터리의 상용화가 기대된다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 'ACS 나노'(ACS Nano)에 게재됐으며, 한국연구재단과 한국과학기술연구원 등의 지원을 받아 진행됐다. 연구진은 "고온 후처리 공정 없이도 저온에서 합성 가능한 이번 소재는 상용화 시 더욱 높은 가격 경쟁력을 확보할 수 있다"며 기대감을 드러냈다.

(기사발신지=연합뉴스)

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▮ CBC뉴스ㅣCBCNEWS 하영수 기자

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