리튬이온이차전지 자유롭게 변형 '나노선 기술'개발
한양대 조재필교수팀 나노선 기술 개발
모바일기기 부피 획기적 감소 가능해져
노트북ㆍ휴대전화 등의 핵심부품인 리튬이차전지의 크기와 모양을 자유롭게 변형할 수 있는 나노선 합성 원천기술이 개발됐다.
한양대 응용화학과 조재필 교수팀은 차세대 전지로 각광받고 있는 리튬이차전지를 일반 전선형태로 뽑아 내거나 끊어서 사용할 수 있고 각종 모바일 기기의 부피 및 충전효율을 획기적으로 줄일 수 있는 `양극 나노선' 합성 원천기술 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.
나노선은 단면 지름이 100나노미터 이하의 극미세선을 의미한다. 음극과 양극, 전해질로 구성되는 전지에서 양극 소재는 모양이 흩어지기 쉬운 분말 형태로 돼 한 방향으로 빼거나 선 형태로 만드는 것이 불가능했다.
조 교수팀은 이를 해결하기 위해 나노선 형태로 만들어진 양극에 음극과 전해질을 코팅해 일반 전선형태로 만들어 기존 리튬이차전지처럼 사용할 수 있도록 개발했다.
특히 양극 나노선을 저온 열처리를 통해 길이가 수 마이크론 이상이면서 지름이 100나노미터 이하 형태의 선을 뽑아낼 수 있는 원천기술을 확보했다.
이 연구결과는 리튬이차전지의 새로운 적용분야인 마이크로전지(극소형 전지)와 하베스트-스토리지 전원(태양전지를 나노선 표면에 입혀 태양에너지를 저장할 수 있도록 일체화한 것), e페이터, 인체내장용 전원장치 등 신기술 분야에 응용할 수 있는 가능성을 열었다는 점에서 높은 평가를 받고 있다.
조 교수는 "리튬이차전지 분야의 미지영역으로 남아있던 양극 나노선 합성에 대한 원천기술을 확보했다는 점에서 의미가 크다"면서 "이 연구결과를 바탕으로 나노 양극선 표면에 음극과 전해질을 코팅할 수 있는 기술개발에 주력해 나가겠다"고 말했다.
한편 이 연구결과는 지난달 15일 나노 과학기술분야의 최고 권위지인 `나노레터스' 온라인판에 게재됐으며 3월호 오프라인판에도 게재될 예정이다.
이준기기자 bongchu@
