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"전기차로 서울-부산 왕복 가능"…'리튬-황 종이전지' 세계 최초 개발

머니투데이방송 유찬 기자2018/11/07 17:02

리튬-황 종이전지에 전구를 연결하고 전지를 구기는 실험(사진제공=산림청)

전기자동차 1회 충전만으로 서울에서 부산까지 왕복으로 다녀올 수 있는 차세대 종이전지 핵심기술이 개발됐다.

산림청 국립산림과학원은 울산과학기술원과 함께 나무로부터 얻은 나노셀룰로오스(Nanocellulose)를 이용해 폭발위험성은 낮고 사용기간은 3배 이상 향상된 리튬-황 종이전지의 원천 기술을 세계 최초로 개발했다고 7일 밝혔다.

리튬-황 종이전지는 전지 용량을 높이기 위해 기존의 리튬금속산화물을 황으로 대체하고, 폭발 안전성 향상을 위해 나노셀룰로오스가 적용된 새로운 개념의 이차전지다.

나노셀룰로오스는 나무 세포를 얇게 쪼개 만든 차세대 친환경 첨단소재다. 기존 전지에서 쓰이던 플라스틱 분리막은 열에 약해 폭발 위험성이 문제로 꼽혔는데, 나노셀룰로오스가 이를 대체하며 폭발 위험성을 크게 줄였다.

이번에 개발된 리튬-황 전지는 기존 리튬이온 전지보다 에너지 용량은 2배 이상 높고, 원료 가격은 35분의 1에 그친다. 또 황부산물의 발생을 억제시켜 기존 리튬-황 전지보다 수명이 3배 이상 길다.

기존 리튬-황 전지 대비 유연성도 2.5배 이상 높아 심하게 구긴 상태에서도 정상적으로 기능한다.

연구팀은 리튬- 황 종이전지의 활용범위가 넓어 우리 생활에 크게 기여할 것으로 내다봤다.

현재 리튬이온전지를 사용하는 전기자동차는 1회 충전으로 서울-부산(400km)을 편도로 갈 수 있지만, 차세대 리튬-황 종이전지가 장착된 전기자동차는 1회 충전만으로 같은 거리를 왕복할 수 있다.

또한 휴대용 전자제품에 사용될 경우 형태 변형이나 고온에 의한 폭발 위험성이 낮고, 유연성이 좋아 몸에 붙이는 기기 등 웨어러블 디바이스에도 활용 가능하다.


[머니투데이방송 MTN = 유찬 기자 (curry30@mtn.co.kr)]

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