청주대학교(총장 김병기) 태양광에너지공학과 김재광 교수는 최근 울산과기원 김영식 교수와 함께 차세대 이차전지 시스템을 개발했다.
김 교수의 이번 연구는 학술지 'Energy & Environmental Science'의 표지논문에 선정됐다.
이차전지 가운데 에너지 밀도가 가장 우수한 리튬이온전지는 탄소계 음극, 유기 전해질, 리튬산화물 양극으로 구성돼 있다. 최근 리튬이온 이차전지는 휴대폰, 노트북과 같은 소형 모바일 디바이스에서 응용 수단의 에너지 저장장치로 적용 분야가 확대되고 있다.
그러나 2020년이 되면 지상의 리튬원료가 고갈될 것으로 보이는 등 여러 가지 문제가 발생, 이를 대체할 이차전지 개발에 많은 연구가 이뤄지고 있다.
유기 이차전지는 원료수급에 제한이 없고 친환경적이지만 높은 자가-방전이나 전지의 단락을 일으킬 수 있는 단점을 지니고 있다.
김 교수 등은 이런 차세대 이차전지시스템인 유기 이차전지의 단점을 탄소나노튜브를 사용해 해결할 수 있는 새로운 기술을 개발했다.
나트륨용 유기 이차전지 전극으로 개발된 이 물질은 탄소나노튜브안에 채워진 poly (2,2,6,6-tetramethylpiperidinyloxy-4-vinylmethacrylate)유기 전극물질이 빠르게 전기화화적 산화-환원 반응을 일으키면서 전지를 구동시켜 지금까지 지적됐던 여러 문제점을 해결했다.
김 교수는 "이번 기술 개발로 이차전지의 가벼운 무게, 빠른 고속충전률, 우수한 가변성, 가격 절감 효과 등을 기대할 수 있게 됐다"고 말했다.
[ⓒ 대학저널. 무단전재-재배포 금지]
