폭발 위험 없는 차세대 아연 배터리 등장

연구진이 아연금속 배터리를 섬유 형태로 만들었다. 사진제공=KIST

국내 연구진이 폭발 위험이 없는 차세대 배터리인 아연금속 배터리를 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 에너지저장연구단 이중기 박사 연구진이 원천적으로 폭발 위험이 없는 차세대 아연금속 이차전지를 개발했다고 11일 밝혔다. 이 전지는 몸에 붙일 수 있을 정도로 안전하고, 섬유형태로 만들 수 있어 웨어러블 기기에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

최근 널리 사용되는 리튬이온 배터리가 폭발해 화재를 일으키는 빈도가 높아지고 있다. 이에 폭발 위험이 없는 차세대 배터리 연구가 한창이다.

연구진은 물을 이용해 폭발 위험이 전혀 없는 아연으로 차세대 배터리 개발에 나섰다. 그런데 아연은 물에서 부식되는 문제가 발생한다. 또 계속 사용하면 효율이 급격하게 떨어지는 문제를 안고 있었다.

연구진은 금속전극 표면에 전류를 반복적으로 흐르게 했다가, 차단하는 싸이클 양극산화공법을 개발해 아연금속에 산화막 표면코팅을 처리해 이 문제들을 해결했다.

특히 연구진이 개발한 아연금속 이차전지는 상당한 가혹 조건에서 충전과 방전을 1,000번 해도 100%에 가깝게 용량을 유지했다. 게다가 유연한 섬유 형태로도 만들었다. 자유롭게 구부릴 수 있어 옷이나 가방 형태로도 활용할 수 있다.

이중기 책임연구원은 “고성능 아연금속 이차전지는 전기 용량에서도 기존 상용전지를 대체 가능할 수 있을 정도로 우수하고, 폭발 위험이 없어 안전하다”며 “간단한 공정으로 만들 수 있어 실용화 가능성도 높다”고 말했다.

이 연구 결과는 국제학술지 ‘첨단기능재료(Advanced Functional Materials)’ 최신 호에 게재됐다.

박응서 머니투데이방송 MTN 선임기자