[서울파이낸스 이은선기자] 국내 연구진이 심하게 구겨지거나 전화선처럼 말린 상태에서도 발열이나 폭발 없이 정상적으로 작동하는 리튬이차 전지 원천기술을 개발했다.
LG화학 배터리연구소 김제영 박사팀과 울산과학기술대(UNIST) 이상영 교수팀 공동연구진은 자유자재로 변형이 가능하면서도 안정성은 강화된 플라스틱 고분자 전해실을 개발, 플렉서블 리튬이차전지 적용하는데 성공했다고 21일 밝혔다.
액체전해질과 분리막으로 이뤄진 기존 리튬이차전지는 심하게 변형시킬 경우 열이 발생해, 분리막이 녹아 폭발할 위험이 있어 플렉서블 전지로 사용되기는 어려움이 있었다. 이를 대체하기 위한 고분자 전해질이 개발되고 있었으나, 플렉서블 전지로 쓰이기에는 전기화학적 성능과 두께, 유연성 확보에 한계가 있었다.
공동 연구팀은 플라스틱 크리스탈 기반 유기 전해질을 가교반응이 가능한 단량체와 혼합해 다공성 고분자 지지체에 채워 넣은 후, 자외선에 30초 이내로 노출시키는 간단한 공정으로 내열성과 유연성이 획기적으로 향상된 플라스틱 고분자 전해질을 개발했다.
연구팀이 개발한 전해질은 액체전해질 수준의 성능을 유지하면서도 고온에서 이온전도도가 전혀 저하되지 않는 우수한 내열성을 보였다. 또 기존의 고분자전해질 대비 두께가 약 10배 정도 얇아졌으며, 기계적 유연성이 30배 이상 향상됐다.
이번 연구 결과는 재료분야 권위지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스' 최신호 후면 표지논문으로 선정됐다.
연구를 주도한 이상영 UNIST 교수는 "이번 연구를 통해 플렉서블 전지의 상업화를 앞당길 수 있는 기술적 토대를 마련했으며, 리튬이차전지 이외에도 다양한 차세대 전지에 확대 적용될 수 있는 고분자전해질 원천 소재 기술을 확보했다"고 연구 의의를 밝혔다.
