서울대 강기석 교수팀, 차세대 친환경 리튬공기전지 개발

서울대 공대는 재료공학부 강기석<사진> 교수 연구팀(임희대 연구원)이 기계항공공학부 김용협 교수 연구팀(송혜린 연구원)과 공동으로 새로운 양극소재 개발과 촉매를 도입해 리튬공기전지의 성능을 향상시켰다고 11일 밝혔다.

리튬이차전지나 니켈수소전지를 사용한 기존의 전기 자동차는 주행거리가 턱없이 짧은 게 현실이다. 이에 새로운 대안으로 주목받은 것이 리튬이차전지에 비해 용량이 5∼10배 큰 리튬공기전지다. 그러나 리튬공기전지는 수명특성과 에너지 효율이 나빠 새로운 양극재와 촉매의 개발이 시급했다. 공동 연구팀은 리튬공기전지의 새로운 양극재를 개발하는 동시에 효과적인 촉매의 도입으로 성능을 향상시켰다. 먼저 일렬로 정렬된 탄소나노튜브 직물을 합성하고, 이를 교차로 엮은 다공성의 직물 구조체를 양극재로 도입해 안정적인 수명특성을 확보했다. 또 새로운 개념의 액상 촉매를 도입해 효율을 높였다. 강 교수는 “이번 연구로 개발된 고용량 친환경 전지 사용으로 전지 시장에 새로운 패러다임을 가져올 것”이라고 밝혔다.

이 연구는 서울대 재료공학부 강기석 교수가 지도하고 박사과정 임희대 연구원이 주도적으로 참여했으며, 탄소복합체 분야의 권위자인 서울대 기계과 김용협 교수 및 미국 텍사스주립대학의 R. H. 보프만 교수와의 협동 연구로 진행됐다.