울산과학기술원(UNIST)이 ‘복합 음극재 제조물질’을 개발했다. 음극재는 리튬이온 배터리 등 2차전지를 충전할 때 양극에서 나오는 리튬이온을 음극에서 받아들이게 하는 소재다. 이번 연구로 ESS(에너지저장장치), 전기차에 필요한 고용량 이차전지용 음극 물질 개발 연구에 가속도가 붙게 될 전망이다.
한국연구재단은 14일 이현욱·류정기 UNIST 교수 연구팀의 성과를 발표했다. 실리콘 나노 튜브를 활용해 부피당 에너지 저장 용량이 큰 고밀도 실리콘·흑연 복합체 전극을 만드는 연구다.
이현욱·류정기 교수 연구팀은 점토광물(고령토에서 발견되는 할로이사이트)에서 얻은 실리콘 나노 튜브에 탄소 코팅처리를 한 후 흑연과 섞어 복합체 전극을 만들었다.
이현욱 교수는 "실리콘 나노 튜브를 활용해 실리콘 함량을 기존 14%에서 42%까지 크게 높일 수 있었다. 그만큼 에너지 밀도도 올릴 수 있다"고 설명했다.
이어 "실리콘-흑연 복합재 음극의 수명과 안정성을 높였다. 동시에 부피당 에너지 저장 용량이 높은 실리콘-흑연 복합체를 개발했다는 의미도 있다"고 전했다.
이 연구성과는 국제학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’에 11월 1일 자로 게재됐다.