한번 충전에 서울~부산 왕복 1000㎞ 달리는 전기차 전지 개발

'어드밴스드 에너지 머터리얼스' 표지. 공동연구팀이 개발한 세라믹 소재에 대해 소개하고 있다. [UNIST 제공]

국내 연구진이 한번 충전하면 서울~부산 왕복거리보다 긴 1000㎞를 달릴 수 있는 전기차 전지 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST)과 삼성전자 종합기술원 공동연구팀은 15일 차세대 전지로 주목받고 있는 리튬공기 전지의 내부 유기물질을 세라믹 소재로 바꿔 그동안 상용화의 난제로 지적돼 온 전지 수명 저하 문제를 해결하는 데 성공했다고 밝혔다.

리튬공기 전지는 현재 각종 전자 기기와 전기차에 쓰이는 리튬이온 전지보다 10배 이상 더 많은 에너지를 저장할 수 있다. 리튬이온 전지는 전극재로 금속 소재를 쓰는 데 반해, 리튬공기전지는 공기 중의 산소를 전극재로 사용해 경량화에도 유리하다. 가볍고 오래 달리는 차세대 경량 전기차 전지로 각광받는 이유다.

하지만 리튬공기 전지는 작동 과정에서 활성산소가 발생해 전지 수명이 짧다는 게 고질적인 문제점이었다. 공동연구팀은 전지 내부의 유기물질을 고성능 세라믹 소재로 대체해 전지 수명을 획기적으로 늘렸다. 기존에는 10회 미만에 불과했던 충·방전 수명을 100회 이상으로 개선했다.

논문의 제1 저자인 삼성전자 종합기술원 마상복 전문연구원은 "차세대 전지로 주목받는 리튬공기전지의 상용화를 앞당길 수 있는 원천 소재 기술을 개발했다는 데 의의가 있다"고 말했다.

공동연구팀의 이번 연구결과는 에너지 재료분야의 저명한 국제학술지인 '어드밴스드 에너지 머터리얼즈'의 표지 논문으로 선정돼 지난 13일 출판됐다.

박형수 기자 hspark97@joongang.co.kr