국내 연구진, 남극에서 차세대 이차전지 핵심소재 찾았다

조인준 기자 / 기사승인 : 2025-03-13 11:10:54
  • -
  • +
  • 인쇄
▲리튬-황 전지 핵심 소재로 활용할 수 있는 홍조류 '커디에아 라코빗자에(사진=극지연구소)

국내 연구진이 남극에서 차세대 이차전지의 성능을 향상시킬 수 있는 핵심소재를 찾았다.

극지연구소 윤의중 박사는 경희대 융합바이오신소재공학과 이정태 교수 연구팀과 함께 남극 세종기지 인근 바다에서 채집한 홍조류에서 이차전지 핵심부품의 기능을 획기적으로 높일 수 있는 물질을 찾았다고 13일 밝혔다.

차세대 이차전지로 주목받고 있는 리튬-황 전지는 배터리 용량이 크고, 에너지 저장 효율도 높으며 원재료도 다른 이차전지에 비해 쉽게 구할 수 있다. 하지만 배터리 충·방전 과정에서 황의 성질이 변하거나 바인더가 팽창하면서 성능이 떨어지는 문제 때문에 상용화에 어려움을 겪고 있다.

바인더는 전극 재료를 묶어두고 전기적 연결을 유지해 이차전지 성능을 결정짓는 핵심 부품으로 리튬-황 전지 개발 과정에서도 황의 기능 발현과 안정성 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 한다.

윤 박사는 남극 바다에서 채집한 홍조류 '커디에아 라코빗자에'로부터 상용 바인더의 기능을 획기적으로 끌어올릴 수 있는 물질을 찾아냈다. 홍조류에서 분리한 복합 다당체 커디에아 라코빗자에 폴리머(CRP)를 바인더로 활용하면 개미굴과 같은 복잡한 3차원 구조를 유도하는데, 이 구조가 리튬-황 배터리 성능과 안정성을 향상시키는 것으로 나타났다.

리튬-황 전지의 바인더로 CRP를 사용하면, 상용 바인더 대비 배터리 용량 유지 성능이 100%가량 향상됐다. 연구팀은 개미굴같은 다공성 구조에서는 빈 공간들이 배터리가 충·방전을 지속할 때 발생하는 내부 부피팽창을 수용할 수 있어 장기간 사용해도 전극의 형태가 안정적이라고 설명했다.

공동연구팀은 CRP에 대한 국제 특허를 진행하고, 상용화를 위해 대량 배양 기술 확보와 후보물질 추출 효율 증대, 유사 국내 해조류 발굴 등 추가 연구를 수행 중이다.

이 교수는 "배터리 사용량이 지속적으로 증가함에 따라 지속 가능한 원료의 중요성이 커지는 만큼 바이오소재를 활용한 이차전지 소재 개발은 앞으로 더욱 주목받을 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지 머티리얼즈 투데이(Marterials Today) 3월호에 게재됐다.

Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.

뉴스트리 SNS

  • 뉴스트리 네이버 블로그
  • 뉴스트리 네이버 포스트
  • 뉴스트리 유튜브
  • 뉴스트리 페이스북
  • 뉴스트리 인스타그램
  • 뉴스트리 트위터

핫이슈

+

ESG

Video

+

ESG

+

"낡은 옷, 포인트로 바꾸세요"...현대百 '바이백' 서비스 시행

현대백화점이 중고패션 보상프로그램 '바이백(buy back)' 서비스를 도입한다. 가지고 있는 의류를 되팔면 해당 상품 중고시세에 해당하는 금액을 현대백

SK이노베이션, 2030년까지 베트남 맹그로브숲 복원 나선다

SK이노베이션이 베트남에서 '아시아의 허파'로 불리는 맹그로브숲 복원사업에 나선다.SK이노베이션은 7일 베트남 짜빈(Tra Vinh)성 정부 및 현지 사회적기

KCC글라스 '2024-25 ESG보고서' 발간...KPI와 연계

KCC글라스가 지속가능경영 성과와 성장전략을 담은 '2024/25 ESG보고서'를 발간했다고 7일 밝혔다.올해 다섯번째로 발간된 이번 보고서는 △ESG 전략목표와

[최남수의 ESG풍향계] 글로벌 기업들 '지속가능 공시' 적극적인 이유

이재명 정부는 ESG 정책에 대해 전향적인 변화를 줄 것으로 예상된다. 그 가운데 정책의 우선순위를 둘 것으로 보이는 정책은 지속가능성 공시다. 윤석

SK케미칼 '2024 지속가능 경영보고서' 발간..."5대 과제 평가 담아"

SK케미칼이 1년간의 ESG성과와 향후 전략을 담은 '2024 지속가능경영보고서'를 발간했다고 7일 밝혔다. 이번 보고서는 글로벌 공시 기준으로 통용되는 △

정부 '위약금 면제' 수용한 SKT..."정보보호에 7000억 투자" 결정

SK텔레콤이 해킹 사고로 번호이동한 가입자에 대해 위약금을 면제해야 한다는 정부의 요청을 수용하기로 결정했다.SKT는 침해사고 발생전인 4월 18일 기

기후/환경

+

'참치' 늘고 '오징어' 줄고...뜨거워진 동해안 어종 바뀌고 있다

동해안은 전세계 연안에 비해 수온이 3배 빠르게 상승하고 있는 탓에 어종도 바뀌고 있다.연일 35℃가 넘는 폭염이 한창인 10일 오후 3시 동해안의 수온

"기후에너지부 제대로 작동하려면 기후재정 혁신해야"

정부가 기후예산을 재설계하지 않고 기후에너지부를 개편하는 것만으로는 탄소중립을 달성할 수 없다는 전문가들의 제언이 나왔다.10일 기후재정포럼

'불판'으로 변한 지구…40℃ 폭염이 일상화 되려나

지구촌 곳곳이 '불판'처럼 달아오르고 있다. 아직 한여름이 시작되지 않았는데 유럽과 중국 그리고 우리나라의 한낮 기온이 40℃를 넘나들고 있다. 지

수백명 희생된 美 텍사스주 대홍수 나흘만에 뉴멕시코도 '홍수'

미국 텍사스주에서 대홍수 참사가 발생한지 나흘만에 이번에 뉴멕시코주에서 홍수로 인명 피해가 발생했다.9일(현지시간) AP통신 등 현지언론에 따르

'온열질환자' 하루새 200명 발생…'살인폭염' 언제까지?

수도권 낮 최고기온이 40℃가 넘는 등 무더위가 기승을 부리는 가운데 하루 사이에 온열질환자가 200명 넘게 발생했다. 문제는 이같은 더위가 한동안 계

산불 발생한 강 유역 오염도 103배...오염 8년간 지속된다

폭염으로 인해 세계 곳곳에서 산불이 발생하고 있는 가운데 산불이 발생한 지역은 산불 재로 인해 수자원 오염이 심각한 것으로 드러났다.8일(현지시

에너지

+

순환경제

+

오피니언

+