한 번 충전으로 서울과 부산 왕복이 가능한 배터리 전극이 개발됐다.

UNIST는 에너지화학공학과 정경민 교수팀이 건식 공정을 통해 기존보다 5배 두꺼운 배터리 전극을 개발하는 데 성공했다고 2일 밝혔다.

전기차 대중화로 대용량 리튬이온배터리의 필요성이 커지면서 용량과 직결되는 전극은 최대한 두껍게 만들고 용량과 관련 없는 구성요소 비율을 줄이는 설계 방식이 주목받고 있다.

기존에 쓰이던 습식 전극 제조 방식은 분말형태 전극 원료를 용매에 풀어내 제작하기 때문에 용매가 증발하는 과정에서 뭉침이 발생하기 쉬워 전극을 두껍게 만드는 데 한계가 있었다.

연구팀은 건식 제조 공정을 통해 기존보다 5배 두꺼운 전극을 개발했다. 이 전극의 합제층 밀도는 3.65g/㎤에 이른다. 전극의 면적당 용량도 상용 전극의 5배에 해당하는 20mAh/㎠이다.

개발된 전극을 배터리에 적용하면 전기차의 주행 거리를 약 14% 늘릴 수 있다. 또 이 전극은 전도성이 뛰어난 다공성 구형 도전재가 들어가 배터리 충전 속도도 빠르다.

정경민 교수는 “기존 전기차 배터리로는 서울과 부산 왕복 주행이 어려웠지만, 이번 기술을 적용하면 600㎞ 이상의 주행이 가능해 1회 충전으로 서울과 부산 왕복이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.

제1저자인 오혜성 연구원은 “코인셀 수준의 실험실 단계를 넘어 대규모 생산 공정에 적용 가능한 1Ah급 파우치셀에도 성능을 검증했다는 점에서도 의미가 있다”고 설명했다. 이다예기자 ties@ksilbo.co.kr