UNIST는 에너지화학공학과 이현욱(사진) 교수 연구팀이 싱가포르 난양공과대 이석우 교수 등과 함께 프러시안 블루 염료를 배터리 분리막에 코팅해 배터리 수명과 안전성을 확보하는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.
대용량 배터리 소재인 하이니켈 양극 소재는 니켈을 비롯한 전이금속이 양극 밖으로 녹아 나오는 용출 현상이 잘 일어나는데, 용출된 이온이 음극으로 넘어가게 되면 다양한 배터리 부반응이 일어나게 된다.
이에 연구팀은 프러시안 블루 염료가 다양한 이온을 수용할 수 있는 특성이 있다는 점에 착안해 염료를 코팅한 분리막으로 전이금속 이온을 포집하는 새 접근법을 시도했다. 실험 결과 프러시안 블루 염료로 코팅된 분리막을 쓴 경우 일반 분리막을 쓴 배터리보다 최종 용량이 30.2% 더 높았다.
또 코팅 분리막은 기존 분리막보다 3배 이상 더 많은 전해액을 머금을 수 있어 전해액 소모에 따른 수명 저하도 완화되는 것으로 나타났다.
코팅은 복잡하고 비싼 공정이 필요한 세라믹 코팅과 달리 용액에 담그고 꺼내는 방법을 사용하며, 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 수준의 얇은 프러시안 블루 염료막을 코팅할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
차형석기자 stevecha@ksilbo.co.kr
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