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원자력연구원, 빠르고 단순한 새 배터리 제조기술 개발
2018-02-13

원자력연구원, 빠르고 단순한 새 배터리 제조기술 개발
전자선 이용 겔형 리튬이온 배터리 제조기술 국내 특허 출원


한국원자력연구원(원장 하재주) 첨단방사선연구소는 방사선을 조사하여 겔형 리튬이온 배터리를 상온에서 신속하게 제조할 수 있는 기술을 개발하고 국내 특허를 출원했다고 밝혔다.

폭발 위험을 안고 있는 액체형 리튬이온 배터리를 대체할 수 있는 새로운 배터리 제조 기술이 개발된 것이다. 원자력연구원 연구팀이 개발한 기술은 기존 상용 배터리와 동일한 성능을 유지하면서도, 빠르게 겔형 배터리를 제조할 수 있어 추후 상용화 전망이 높을 것으로 기대되고 있다.

겔형 리튬이온 배터리는 휴대폰, 전기차 등에서 사용되던 액체 전해질 리튬이온 배터리에 비해 폭발 위험성을 줄일 수 있는 대안으로 주목받아왔지만, 기술적 어려움으로 상용화에 한계가 있었다. 기존의 겔형 리튬이온 배터리는 제조 과정에서 장시간 고온의 열처리가 필요해 상대적으로 비싸고, 열처리로 인해 배터리 변형이 발생하는 등 상용 액체 전해질 배터리보다 성능이 떨어진다고 알려졌다.

원자력연구원 손준용 선임연구원 연구팀은 상온에서 화학반응을 일으키고 투과력이 높은 전자선에 주목하고, 액체 전해질이 겔 형태로 빠르게 변화할 수 있도록 전자선에 민감한 전해질을 개발했다. 이 전해질로 완성한 배터리에 전자선을 조사하면, 배터리 속 액체 전해질을 상온에서 직접 겔 형태로 바꿀 수 있다. 기존 배터리 제조상 문제를 해결한 이 제조방식은 신속할 뿐만 아니라, 상용 액상형 리튬이온 배터리와 동일한 수준의 성능을 갖고 있어 추후 상용화 전망이 높은 것으로 알려졌다. 

연구를 이끈 손준용 선임연구원은 “이 기술로 리튬이온 겔형 배터리 상용화가 빨라질 것을 기대한다”며, “앞으로 리튬-황, 리튬-공기 등의 차세대 배터리 연구에도 활용할 계획”이라고 밝혔다.

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