리튬공기전지 非백금 촉매 기술

GIST 이재영 교수팀
중대형 배터리 상용화 속도

이재영 광주과학기술원(GIST) 환경공학부 교수(사진) 연구팀이 리튬공기전지에 사용할 비(非)백금 촉매를 간단한 기계적 분쇄법을 이용해 개발하는 데 성공했다.

리튬공기전지는 휴대폰에 사용되는 리튬이온전지보다 무게당 에너지 밀도가 높아 차세대 전지로 주목받는 제품이다. 하지만 산소 환원 반응 속도가 느린 게 단점이다. 상용화를 위해 극복해야 할 과제로 꼽혀왔다.

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환원 반응 속도를 높일 촉매로 백금을 사용하지만 가격이 비싸다.

연구팀은 전기방사와 고온 열처리를 통해 철·질소·탄소로 이뤄진 탄소섬유를 만들고 지르코늄 산화물 구슬과 함께 고속 회전 분쇄기에 넣어 탄소층을 벗겨내는 데 성공했다. 탄소층을 벗겨낸 철 탄소섬유를 촉매로 활용한 결과, 백금 촉매의 73% 수준의 산소 환원 반응 효율을 보였다.

기존 비백금 촉매보다 성능이 1.7배 개선된 수치라는 게 연구팀의 설명이다. 이 교수는 “전기자동차, 신재생에너지에 연계된 중대형 에너지 저장 시스템 상용화에 이바지할 것으로 기대한다”고 말했다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com