전기차 500km 주행 가능 전지, "광합성 반응 모사해"
전기차 500km 주행 가능 전지, "광합성 반응 모사해"
  • 김진솔
  • 승인 2018.07.30 11:05
  • 조회수 1343
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

광합성 반응을 모사한 차세대 전지 기술이 개발됐습니다. 숙명여자대학교의 류원희 교수와 UNIST의 류정기 교수 공동연구팀이 인공광합성 촉매를 적용하여 리튬공기전지용 촉매 시스템을 개발했다는 소식입니다.

 

차례로 류원희 교수, 류정기 교수, 이준서 연구원 출처: 한국연구재단
왼쪽부터 류원희 교수(교신저자), 류정기 교수(교신저자), 이준서 연구원(제 1저자) 출처: 한국연구재단

리튬이온전지는 현재 여러 분야에서 사용되고 있습니다. 그러나 전기자동차 등에 사용하기엔 아직 한계를 가지고 있죠. 현재 상용되는 리튬이온전지로는 전기자동차의 주행거리가 200~300km 내외에 그칩니다. 한 번 충전으로 서울에서 부산까지 가기가 어렵죠.

 

반면 이번에 개발된 리튬공기전지는 리튬이온전지보다 에너지밀도가 2~3배 높으며, 전기자동차가 500km 이상 장거리 운행할 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

전기자동차의 장거리 운행도 가능해질 수 있어요. 출처: Pixabay
전기자동차의 장거리 운행도 가능해질 수 있어요. 출처: Pixabay

그러나 리튬공기전지는 구동할 때의 생성물로 인해 전지의 수명이 저하되는 한계가 있었습니다. 리튬공기전지의 성능을 향상시키기 위해서 고효율 촉매가 도입되어야 하며, 전기자동차의 대중화를 위해 촉매는 친환경적이고 저렴해야 합니다.

 

연구진은 기존 인공광합성 기술에서 물 분해에 사용되는 촉매 물질을 리튬공기전지에 도입했습니다. 리튬공기전지 내부의 전해액에 폴리옥소메탈레이트(Polyoxometalate, POM)라는 촉매를 이용해 전기화학적인 반응을 촉진시키고 용량과 수명을 크게 향상시켰다고 합니다.

 

광합성 모사 리튬공기전지 출처: 한국연구재단
광합성 모사 리튬공기전지. 출처: 한국연구재단

또한 촉매인 폴리옥소메탈레이트는 형광등과 같은 생활의 빛에서 촉매 활성을 잃어버린다는 사실을 밝혀냈습니다. 이 독특한 특성을 활용하면 빛으로 촉매 활성을 자유롭게 켜고 끄는 '광 스위치'로 발전시킬 수 있습니다.

 

류원희 교수는 "이 연구는 기초화학과 에너지·환경공학이 결합한 융합연구로, 자연광합성을 모사한 인공광합성 기술이 신개념 전지기술로 적용될 수 있는 교두보를 마련했다"며, "리튬공기전지 기반의 전기자동차 상용화에 도움을 줄 것으로 기대된다"고 연구 의의를 설명했습니다.

 

##참고자료##

 

Lee, Jun-Seo, et al. "Polyoxometalate as a Nature-Inspired Bifunctional Catalyst for Lithium-Oxygen Batteries." ACS Catalysis (2018).
 



댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

  • 충청남도 보령시 큰오랏3길
  • 법인명 : 이웃집과학자 주식회사
  • 제호 : 이웃집과학자
  • 청소년보호책임자 : 정병진
  • 등록번호 : 보령 바 00002
  • 등록일 : 2016-02-12
  • 발행일 : 2016-02-12
  • 발행인 : 김정환
  • 편집인 : 정병진
  • 이웃집과학자 모든 콘텐츠(영상,기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재와 복사, 배포 등을 금합니다.
  • Copyright © 2016-2019 이웃집과학자. All rights reserved. mail to contact@scientist.town
ND소프트