UNIST "전기차 주행거리 늘리는 LFP 배터리 양극 개발"

(울산=뉴스1) 김세은 기자 = 가격 경쟁력을 앞세워 전기차 시장을 빠르게 점유한 LFP 배터리의 최대 약점인 '짧은 주행거리'를 개선할 수 있는 전극이 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 강석주 교수팀은 숙명여자대학교 주세훈 교수, 광주과학기술원 이은지 교수팀과 함께 전극 내 '활성물질' 함량을 99%까지 끌어올린 LFP 배터리 양극을 개발했다고 9일 밝혔다.

LFP 배터리는 화재위험이 낮고 가격이 저렴한 배터리지만, 용량이 작아 한 번 충전으로 달릴 수 있는 거리가 짧다. 전기를 실제 저장하는 LFP 활물질의 전기 전도도가 떨어지기 때문이다.

연구팀은 기능성 바인더 조합을 설계해 비활성 물질 함량을 1% 수준으로 낮춘 전극을 개발했다. 도전재와 접착제 역할을 할 수 있는 전도성 고분자를 기반으로 폴리에틸렌글리콜과 탄소나노튜브를 첨가한 조합이다.

이 전극은 도전재 함량을 상용 LFP 전극에 비해 90% 이상 줄였음에도 불구하고 우수한 출력 성능을 보였다.

약 7분 만에 전체 배터리 용량을 모두 고속 방전 조건에서도 132mAh/g의 높은 용량을 기록한 것이다. 상용 음극인 흑연과 결합했을 때도 125mAh/g의 용량을 유지했으며, 배터리 작동 환경과 유사한 섭씨 60도의 고열에서 안정적으로 작동했다.

개발된 전극은 친환경적이고 배터리 제조 단가도 낮출 수 있다.

강석주 교수는 "불소계 바인더와 독성 용매를 쓰지 않는 공정이 가능해 제조 경쟁력 측면에서도 의미가 있다"고 설명했다.

이번 연구는 한국연구재단(NRF), 울산과학기술원(UNIST), 과학기술정보통신부(InnoCORE)의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 에너지 소재 분야의 세계적인 학술지인 '에너지저장물질(Energy Storage Materials, IF 20.2)'에 지난달 14일 온라인 게재됐다.

syk000120@news1.kr