포스텍 연구팀 "산소 조절하면 전기차 배터리 수명 늘릴 수 있다"

(포항=뉴스1) 최창호 기자 = 포스텍은 28일 배터리공학과 홍지현·박규영 교수 연구팀이 전기차 배터리의 성능을 높일 수 있는 망간계 양극 소재의 수명 저하 원인을 밝혀냈다고 밝혔다.

연구팀은 충·방전 과정에서 양극 소재의 산소가 빠져나가는 산소의 양이 소재의 구조 변화와 성능 유지에 영향을 미친다는 사실을 확인했다.

연구 결과 산소 손실을 조절한 소재를 적용하면 200회 이상 충·방전해도 성능을 98.4％ 유지한 것으로 나타났다.

그동안 세계 연구진들은 더 싸고 오래 달릴 수 있는 배터리를 만들 수 있는 재료로 리튬과잉층상구조 소재(이하 LMRO)에 주목했지만, 충·방전을 반복할수록 용량이 줄고 작동 전압이 떨어지는 원인을 찾지는 못했다.

리튬과잉층상구조 소재는 리튬배터리 양극 소재의 하나로, 상용화된 기존 층상구조 양극 소재의 전이금속 일부를 리튬으로 대체한 것이다. 가장 널리 사용되는 니켈 기반 삼원계 층상구조 소재와 달리 전이금속의 55% 이상이 망간으로 구성돼 있다.

홍지현 교수는 "배터리 열화의 원인으로만 여겨졌던 소재의 구조 변화를 새로운 설계 요소로 활용할 수 있다는 것을 보여준 것"이라며 "저비용·고용량 전기차 배터리 소재 개발과 수명 증가에 활용될 것"이라고 말했다.

choi119@news1.kr