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일반뉴스 생기원·한양대 연구팀, ‘아연공기전지’ 제조기술 개발

나노섬유 정렬로 겔전해질 내부에 이온 전달통로 형성해 전지성능 향상 차세대 이차전지 상용화 해법 제시 … ‘Energy Storage Materials’ 게재 최근 스마트워치, 헬스케어 밴드, 이어 웨어(Ear-worn) 등 웨어러블 디바이스의 인기가 급증하면서 이들 디바이스에 사용되는 에너지 저장장치에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 이러한 상황에서 아연공기전지가 주목받고 있다. 아연공기전지는 저렴한 아연 음극과 물 기반의 전해질, 그리고 가벼운 산소를 양극으로 사용해 발화 위험이 없고, 리튬이온전지에 비해 에너지 밀도가 높아 웨어러블 디바이스용 이차전지의 대안으로 꼽혀 왔다. 그러나 아연공기전지는 공기 중 산소를 양극 연료로 활용하기 위해 열린 전극 구조를 가져야 하므로 물이 쉽게 증발하고, 물이 증발하면 전지 성능이 급속히 감소하는 문제가 있어 상용화에 어려움을 겪고 있었다. 이에 한국생산기술연구원(이상목 원장, 이하 생기원)과 한양대학교(이기정 총장, 이하 한양대) 공동 연구팀이 ‘아연공기전지용 복합 겔전해질’ 기술 개발에 성공하며, 웨어러블 디바이스용 이차전지 상용화의 실마리를 풀었다. 생기원 섬유솔루션부문의 윤기로 박사 연구팀과 한양대 최선진·

임근난 기자

2024-08-03 09:26

테크노트 과학기술연구원, 리튬전지 대체할 '아연공기전지' 촉매 기술 개발

현재 널리 쓰이는 리튬이온전지를 대체할 후보로 거론되는 '아연공기전지'의 성능을 향상하는 광활성 촉매 기술이 개발됐다고 한국과학기술연구원(KIST)이 밝혔다. KIST에 따르면 에너지저장연구센터 이중기 박사 연구팀은 아연공기전지의 느린 촉매 반응을 개선하기 위해 반도체의 계면(interface, 기체·액체·고체 가운데 인접한 두 가지 종류 사이의 경계면) 특성을 이용한 p-n 접합구조 광활성 복합촉매를 개발하는 데 성공했다. 광활성 복합촉매란 빛 에너지를 흡수해 화학반응을 촉진하는 화합물을 말한다. 연구진이 제작한 p-n 접합구조 광활성 복합촉매를 이용하면 빛이 없는 환경에서도 기존 아연공기전지의 최고 성능과 유사한 에너지 밀도를 낼 수 있었고, 태양광이 있는 상황에서는 에너지 밀도를 약 7% 높일 수 있었다. 충·방전도 1천 사이클까지 뒷받침해 기존에 알려진 촉매 중 가장 우수했다고 연구진은 설명했다. 이중기 박사는 "리튬이온배터리의 대안으로 부상하고 있는 금속공기전지의 난제를 해결하는 데 광활성 복합촉매 제조 기술이 도움이 될 것"이라고 기대했다. 이번 연구는 에너지·환경 분야 국제학술지 '응용 촉매 B: 환경'(Applied Catalysis B: En

조상록 기자

2022-02-20 19:39