용량 늘고 충전시간은 단축…서울대 연구팀, 배터리 소재 '그래핀 볼' 개발

기존 리튬이온 전지보다 용량 45% 향상

완전 충전까지 12분이면 충분

‘그래핀 볼’을 확대한 사진. /사진제공=서울대

최장욱 교수.

기존 리튬이온 전지보다 충전 용량은 두 배 가량 늘고 충전 속도는 5배 이상 빠른 새로운 배터리 소재가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

서울대학교 공과대학은 화학생물공학부 최장욱 교수팀이 새로운 배터리 소재인 ‘그래핀 볼’ 개발에 성공했다고 29일 밝혔다. 그래핀 볼은 기존 리튬이온 전지보다 충전 용량은 45% 향상됐고 충전 속도는 5배 이상 빠르다.

기존 리튬이온 전지는 고속충전 기술을 사용해도 완전히 충전하는 데 1시간 가까이 걸렸다. 하지만 그래핀 볼 소재 배터리는 12분이면 완전 충전이 가능하다. 또 60도에서도 안정성을 유지할 수 있어 전기차용 배터리로도 사용이 가능하다.



‘그래핀’은 흑연에서 벗겨낸 얇은 탄소 원자막이다. 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고 실리콘보다 140배 이상 전자를 빠르게 이동시킬 수 있어 급속 충전에 이상적인 소재다. 연구팀은 저렴한 실리카(SiO2)를 이용해 그래핀을 3차원 입체 형태로 대량 합성하는 매커니즘을 규명했다.

이번 연구는 최 교수 연구팀과 삼성전자 종합기술원, 삼성SDI가 공동으로 진행했다.

/진동영기자 [e-mail]