폭발 위험 낮춘 겔형 리튬이온 배터리 간편 제조

[이투뉴스] 국내 연구진이 열처리 없이 전자선으로 빠르고 간편하게 겔(Gel) 형태의 리튬이온 배터리를 제조할 수 있는 기술을 개발했다. 겔형 리튬 배터리는 액체형 리튬전지의 폭발 위험을 낮추는 대안으로 주목받아 왔으나 제조가 까다롭고 비용이 많이 소요돼 상용화에 어려움을 겪고 있다.  

한국원자력연구원 첨단방사선연구소(소장 정병엽)는 과학기술정보통신부 방사선기술개발사업 및 연구원 자체사업 일환으로 방사선을 쪼여 겔형 리튬이온 배터리를 상온에서 신속하게 제조할 수 있는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

겔형 리튬이온 배터리는 휴대폰이나 전기자동차, ESS 등에서 사용되는 액체 전해질 리튬이온 배터리의 안전성을 높일 대체기술로 주목받고 있다. 하지만 기존 겔형 배터리는 제조 과정에서 장시간의 고온 열처리가 필요하고 이 과정에 변형과 성능 저하, 비용 등이 문제로 지적돼 왔다.

손준용 원자력연구원 선임연구원 연구팀은 상온에서도 화학반응을 일으키고 투과력이 높은 전자선의 특징에 착안, 전자선에 민감한 전해질을 개발해 액체상태의 전해질이 겔 형태로 빠르게 변화할 수 있도록 했다. 이 전해질로 완성한 배터리에 전자선을 쏘이면 배터리속 액체 전해질이 상온에서 직접 겔 형태로 바뀐다. 

기존 방식 대비 빠르고 상용 액상형 리튬이온 배터리와 동일한 수준의 성능을 유지해 향후 상용화 가능성이 높다. 손준용 선임연구원은 “이 기술로 리튬이온 겔형 배터리 상용화가 빨라질 것을 기대한다”면서 “앞으로 리튬-황이나 리튬-공기 등의 차세대 배터리 연구에도 활용할 계획”이라고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2enws.com