UNIST는 에너지화학공학과 이현욱(사진) 교수 연구팀이 KAIST 서동화 교수, 미국 텍사스대학교 귀이화 위(Guihua Yu) 교수와 공동으로 철-크롬 흐름전지의 성능 저하 원인을 밝혀내고, 전해질 조성을 조절해 반복되는 충·방전에도 용량을 유지하는 전지를 개발했다고 29일 밝혔다.

흐름전지는 일반적인 배터리와 달리 전극 물질이 물에 녹아 있는 전해액 형태다.

휘발성 전해질이 아닌 물을 사용해 폭발 위험이 없고, 탱크 속 전해액 양만 조절하면 전기 저장 용량을 자유롭게 바꿀 수 있다. 이에 풍력이나 태양광처럼 전력 생산이 일정하지 않은 신재생에너지를 저장하는 데 적합하다.

공동 연구팀은 고출력 철-크롬계 흐름전지의 성능 저하 원인을 밝혀내고 이를 개선할 수 있는 전해액을 설계했다. 연구팀은 전해액 안의 사이아나이드 이온과 수산화 이온 농도 비율을 조절해 이 반응을 억제하고, 전해액의 화학 구조를 안정적으로 유지할 수 있는 전해액 배합 비율을 도출했다.

이 비율을 적용한 철-크롬 흐름전지는 250회 이상 충·방전을 반복해도 용량과 효율 등을 유지했다.

이현욱 교수는 “값싼 철·크롬계 전해액으로도 오래 쓸 수 있는 고출력 흐름전지를 만들 수 있다는 가능성을 보여준 연구”라며 “신재생에너지 발전량이 많고, 흐름전지를 설치할 만큼 국토 면적이 넓은 중국, 유럽 국가들이 큰 관심을 보이고 있는 기술”이라고 설명했다. 이다예기자 ties@ksilbo.co.kr