일 도시바, 리튬이온전지의 탄소섬유 음극재료 최초 개발

일본 도시바사가 차세대 고성능전지로 주목되고 있는 리튬이온2차전지의 음극재료로 탄소섬유를 세계 최초로 개발하고 이를 실용화하는데 성공했다고 일경산업신문 이 최근 보도했다.

이 탄소섬유를 이용할 경우 현재 보급되고 있는 리튬이온2차전지와 비교, 전기용량을 20% 늘리고 충전시간도 절반이하인 1시간으로 단축할 수 있다고도시바측이 밝혔다. 따라서 이를 사용할 경우 PC등 휴대정보단말기의 가동시간을 크게 연장시킬 수 있게 된다.

도시바는 아사히화성과의 공동출자회사인 AT배터리를 통해 내년 봄 이의 양산기술을 확립, 고용량형의 신형전지를 공급개시할 계획이다.

도시바연구개발센터의 재료.디바이스부문이 개발한 새 음극재료는 메소페이즈피치계 탄소섬유"로 직경 10미크론, 길이 60~70미크론이다. 메소페이즈피 츠는 중질유를 섭씨 4백도정도에서 가열, 생성되는 액체와 고체의 양쪽 성질 을 지닌 물질로 탄소섬유는 이를 섬유로 방사.소성처리해 제조한다.

탄소섬유는 전도성이 우수하고 규칙적으로 배열된 분자구조를 가져 음극재료 로 이미 실용화되어 있는 흑연이나 코크스를 주원료로 한 직경 10미크론정도 의 물질보다 다량의 리튬이온을 흡수.방출할 수 있으며 그 속도도 빠르다.

이 탄소섬유를 채용하면 리튬이온2차전지는 전기용량등 거의 모든 성능이 기존제품에 비해 20%정도 향상된다. 노트북PC의 경우는 가동시간을 현재의 4시간에서 5~6시간으로 연장시킬 수 있다.

또 현재의 전극재료에서 대폭적인 단축이 어려운 충전시간도 현재의 2~3시간 에서 1시간으로 단축할 수 있다.

이밖에 많은 전류의 방전이나 영하 20도에서의 급격한 전압저하로 전지를 사용할 수 없게 되는 문제등도 해결, 어떤 환경에서도 안정된 작동을 유지한 다. <신기성 기자>