[경인경제 김동초 선임기자]

일반 주유나 개스 자동차에 비해 전기차의 가장 취약점이라 할 수 있는 짧은 주행거리의 보완·연장이 국내 대학의 연구팀이 차세대 이차전지 소재를 개발함에 따라 가능하게 됐다.
지난 3일 부산에 있는 부경대학교 금속공학과 고민성교수가 울산과학기술원(UNIST) 조재필·김성엽 교수팀과 공동으로 이차전지를 개발한 것으로 알려졌다. 이 는 음극 소재인 실리콘 부피 팽창을 수용할 수 있는 탄소 지지체를 디자인하는 데 성공했다고 밝혔다.

또한 이 연구결과는 네이처 자매지 '네이처 커뮤니케이션즈' 온라인 판에 게재된 것으로 알려졌다.
현재 전기자동차용 이차전지 음극 소재로 사용하는 흑연은 이론적으로 사용 가능한 용량이 낮아 전기자동차 배터리 수용 공간을 최대로 활용해도 1회 충전에 450㎞ 이상 주행이 어려운 것으로 전해진다.
이런 문제의 해결을 위해 이차전지 음극 소재를 흑연보다 용량이 10배 이상인 실리콘으로 대체하기 위한 연구가 진행되고 있었다.

하지만 실리콘은 충전 과정에서 부피가 3배 이상 증가해 전지 팽창 현상을 일으키고 전지 성능을 급격히 감소시켜 안정성이 떨어지는 관계로 문제의 한계가 있었다.

해서 이번 연구에서는 탄소 지지체가 갖는 50nm(1nm·10억분의 1ｍ)를 초과하는 마크로 기공(초미세 구멍)을 자유롭게 조절할 수 있는 기술 개발에 성공한 것이다.

이번 연구로 자체 개발한 탄소 지지체를 복합 화하는 방식을 사용 할 시 실리콘 부피가 팽창한다 해도 전지 팽창 현상을 막아주는 것으로 나타났다.

이번 연구를 담당한 고민성 교수는 "이 연구로 전지 성능과 안정성을 동시에 높이는 원천 기술을 확보, 700㎞ 이상 주행거리를 갖는 전기자동차 개발이 앞당겨 질것으로 기대한다."며 "기공 크기를 제어한 탄소 지지체 제조는 매우 간단한 공정이라고 말했다. 해서 대량 합성이 가능하고 이로 인해 전기자동차와 중대형 에너지 저장장치 등 다양한 활용이 가능하게 됐다고 주장했다.