엄 교수 등이 개발한 리튬이온 배터리는 현재 사용되고 있는 리튬이온 배터리보다 용량이 4배, 수명은 2배 이상 늘었다.
이 배터리가 상용화되면 1회 충전으로 전기자동차는 최대 주행거리가 300㎞까지 늘어나고, 휴대전화 배터리는 2배가량 수명이 늘어나면서 무게도 절반 수준으로 줄 것으로 기대된다.
현재 상용 중인 리튬이온 배터리는 에너지 저장 용량이 상대적으로 낮아 전기자동차의 전기 저장 용량을 늘리는 데 한계가 있다.
전기자동차의 주행거리를 늘리려면 많은 양의 배터리를 장착해야 하지만 차체 무게가 증가하고 자동차 연비가 감소하는 단점이 있다.
연구팀은 음극에 실리콘을, 양극에는 황을 이용한 리튬이온 배터리를 만들어 성능을 높였다.
무게당 저장 용량이 500mAh/g으로 현재 상용화된 리튬이온 배터리(100~150 mAh/g)보다 4배 컸으며, 사용 전압을 고려한 에너지 밀도도 2배 이상 증가했다.
이번 연구 논문은 네이쳐(Nature) 자매지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 1월5일자에 실렸다.
엄 교수는 “이번에 개발한 배터리를 상용화하면 1회 충전 시 주행거리가 150㎞ 이내에 머무는 전기자동차의 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있다”며 “배터리의 안정성 연구 등을 통해 용량을 1.5배, 수명을 2배 이상 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. /광주=김선덕기자 sdkim@sedaily.com
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