고온서도 제 성능내는 2차전지 분리막 개발

원자력연구원 노영창 박사팀

노영창 한국원자력연구원 박사팀은 섭씨 150도의 고온에서도 제 성능을 내는 리튬2차전지용 분리막을 개발하는 데 성공했다고 16일 발표했다.

노트북,휴대폰,하이브리드카용 전지로 널리 쓰이는 리튬2차전지는 양극,음극과 이를 나누는 분리막으로 구성돼 있다. 분리막은 양극에서 발생한 리튬 이온이 음극으로 이동할 수 있도록 보통 다공성 폴리에틸렌 막으로 만든다. 양극과 음극의 물질이 섞여 발생할 수 있는 발화나 폭발을 막는 역할을 한다. 폴리에틸렌의 녹는 점인 130도 이상의 고열이 가해질 경우 분리막이 녹거나 수축하면서 양쪽 전극의 물질이 섞이며 전지에 불이 붙거나 폭발할 가능성이 있다.

연구팀은 폴리에틸렌에 나노 알루미나를 혼합,다공성 막을 제조한 뒤 막 표면에 불소계 수지,나노 입자 등을 코팅하고 방사선의 일종인 전자선을 쪼이는 방법으로 150도의 고열에서도 견딜 수 있는 분리막을 만들었다. 이 분리막은 150도에서도 원래 크기의 96~98%를 유지하는 것으로 나타났다. 노영창 박사는 "기존 분리막의 경우 150도에서 2분 이상 노출하면 원래 크기의 5%까지 줄어들어 기능을 상실하기 일쑤였다"며 "국내 2차전지업계의 기술경쟁력 향상에 보탬이 될 것"이라고 설명했다.

임기훈 기자 shagger@hankyung.com