안전한 리튬 전지…방법 찾았다

노트북이나 스마트폰에서 쓰이는 리튬이온 전지보다 에너지 저장 능력이 뛰어난 리튬전지는 충전할 수 있는 형태로 만들면 쇼트 문제가 발생할 수 있어 지금까지 널리 사용되지 못했다. 그런데 미국 코넬대학 연구팀이 마침내 이 문제를 해결할 수 있는 발견을 했다고 한다. 리튬이온 전지는 양극에 리튬 금속 산화물, 음극에 리튬을 포함한 탄소 등을 이용하는 2차 전지다. 리튬이온 전지는 노트북이나 스마트폰, 하이브리드 자동차나 비행기 등 다방면에 쓰이고 있다. 반면 리튬 전지는 음극에 금속 리튬, 양극에는 이산화망간 등을 이용한다. 리튬은 충전을 반복하면 양극과 음극 사이에 덴드라이트(dendrite), 수지상 결정이 되면서 쇼트 위험이 발생하고 리튬이 조금이라도 수분에 닿으면 심하게 발열되면서 발화될 위험이 있다. 이런 이유로 주로 1차전지로 쓰이고 재충전할 수 있는 2차 전지로는 사용되지 않았다. 코넬대학 연구팀은 양극과 음극 사이에 있는 덴드라이트 성장을 억누르는 방법을 연구했다. 여기에 사용한 건 세라믹 세퍼레이터가 아니라 폴리프로필렌 산화물로 교차 결합한 폴리에틸렌 옥사이드와 이산화규소를 이용해 만든 고분자막이다. 이 막을 이용하면 실온에서도 뛰어난 전도성을 유지하는 게 가능하다고 한다. 이번 발견의 장점은 배터리 기술을 바꿀 필요가 없다는 것이다. 리튬이온 전지에도 세라믹 세퍼레이터로 고분자막을 사용하지만 이번에 만들어진 필름은 다양한 배터리에 활용할 수 있다. 관련 내용은 이곳( http://news.cornell.edu/stories/2016/02/room-temperature-lithium-metal-battery-closer-reality )에서 확인할 수 있다.

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