수명과 안정성을 높인 금속전극을 대량생산할 수 있는 기술이 개발됐다.
UNIST(총장 정무영)는 이현욱·김영식 에너지 및 화학공학부 교수팀이 탄소섬유의 미세한 틈새로 액체 금속을 스며들게 하는 방식으로 고성능 금속전극(탄소섬유-금속 복합재)을 개발했다고 14일 밝혔다.
이 교수팀은 탄소섬유를 가공해 나노미터 크기의 미세한 틈새를 만들고, 여기에 금속 액체를 스며들게 하는 방식으로 새로운 금속전극을 제작했다. 이 금속 전극은 수지상 결정 형성이 제어돼 안정성이 향상됐고, 배터리 전체 수명도 늘었다.
금속 액체는 탄소섬유에 닿자마자 스며들기 때문에 전극 제작 시간은 10초밖에 걸리지 않는다. 직물 형태인 탄소섬유는 모양을 자유롭게 제작할 수 있다
이 교수팀은 이 공정을 이용해 리튬(Li)이나 나트륨(Na) 금속전극 대량생산 기술을 확보했다. 대량 생산한 나트륨 금속전극을 '10㎾급 해수전지 에너지 저장장치(ESS)'에 적용, 동서발전 화력발전소에서 한 달간 시범 시험도 완료했다.
이현욱 교수는 “금속전지의 성능 향상에 초점을 맞춘 기존 연구와 달리 상용화 측면에서 접근했고, 전극 소재의 대량생산에도 성공했다”면서 “이 전극 소재를 ESS에 적용한 시험도 완료한 만큼 고성능 금속전지 상용화에 기여할 수 있을 것”이라 말했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
