한국기술교육대학교 (KOREA TECH/총장 직무대행 오성철. 이하 ‘코리아텍’)의 정용주 교수(에너지·신소재·화학공학부)가 전자부품연구원 차세대전지센터(박민식 박사), 부산대(김석 교수)와 공동으로 리튬-설퍼(Li-S) 전지의 작동원리를 규명하는 쾌거를 거둬 주목된다.
지난 40여 년 간 미제로 남아있던 리튬-설퍼 전지는 설퍼(유황)을 양극소재로, 리튬 금속을 음극소재로 사용하는 것으로서 가격이 저렴하고 이론 용량과 에너지밀도가 높다는 점에서, 현재 상용화돼 있는 리튬이온 전지를 대체할 전지로 전 세계적인 주목을 받아 왔다.
공동연구팀은 리튬-설퍼전지 방전 및 충전 메커니즘에 대한 두 편의 논문을 100년이 넘는 전통을 가진 전지분야 세계적 학술지인 미국전기화학회지(Journal of the Electrochemical Society) 인터넷판 10월호에 발표했다.
그간 학계에서는 리튬-설퍼 전지는 고체 설퍼 입자가 직접 전자를 받아 방전반응이 시작되고, 설퍼(S8)가 방전되면서 생성되는 고체 Li2S 입자가 직접 전자를 받아 충전반응이 진행된다는 것이 정설이었다. 이러한 인식 하에 수많은 과학자들이 설퍼나 Li2S를 탄소 내에 주입하거나 복합화하여 전기전도를 높이는 방향으로 연구 역량을 집중해 왔다.
책임연구자인 정 교수는 “고용량 리튬-설퍼 전지가 휴대용 전자제품뿐 아니라 전기자동차, 에너지 저장시스템(energy storage system) 등에 실제 적용되어 활용된다면 실생활 및 산업체 전반에 큰 변화를 가져오게 될 것”이라고 강조했다.
천안/장선화기자 adzerg@dailycc.net