특히, 박 교수 연구팀과 숭실대 기술지주회사 ‘보야스에너지(CTO 한상범)’는 공동연구를 통해 ‘리튬이온 교환막을 이용한 수전해’라는 신개념 수소생산 시스템을 제안했다(그림 1). 폴리비닐알코올(PVA)과 나피온을 다양한 중량비로 혼합해 리튬이온이 이동할 수 있는 최적의 고분자 막을 적용한 것으로, 수소전기차 수소생산 장치인 상용화 알칼리 수전해보다 3배 높은 전류 밀도를 나타내는 수전해 시스템 개발에 성공했다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단 수소에너지혁신기술개발사업의 지원을 받았다.
또한, 안정성이 높지만 낮은 반응속도가 단점인 세라믹 기반 전고체 전해질의 대표적인 물질인 LLZO에 알루미늄을 도핑해 높은 리튬 이온 전도도를 지닌 LALZO와 고안정성 h-BN, 메트릭스 PVDF-HFP를 사용한 전고체 전해질 구조를 제안했다(그림 2). 높은 리튬 이온 전도도를 가진 전고체 전해질을 사용하면 자유로운 배터리 모양의 설계가 가능해 높은 안정성으로 플렉서블 및 웨어러블 배터리를 비롯하여 전기자동차 배터리로도 주목받는다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단 중견연구지원사업으로 진행됐다.
박 교수는 “본 연구 성과를 통해 개발된 기술을 활용한 친환경 자동차(전기자동차와 수소전기차)의 보급을 활성화할 수 있을 뿐 아니라, 나아가 탄소중립을 위한 기반 구축에 기여할 것으로 기대한다”라고 소감을 전했다.