◆…사진제공:삼성전자
삼성전자 종합기술원(손인혁·두석광 연구팀)이 충전용량은 45% 향상시키면서 충전 속도를 5배 이상 높인 배터리 소재 '그래핀 볼' 개발에 성공했다.
기존 배터리는 고속충전 기술을 사용하더라도 완전충전에 1시간 가까이 걸렸지만 새 기술은 12분이면 완전 충전이 가능하며 전기차용 배터리가 요구하는 기준인 60 ℃까지 안정성을 유지할 수 있다.
연구 성과는 최근 과학저널 네이처 커뮤니케이션즈 온라인에 '그래핀 볼을 이용한 고속충전 및 고용량 리튬이온전지 구현'이라는 제목으로 게재됐다.
강도와 전도도가 높은 그래핀을 배터리에 적용하는 방법을 연구 중 저렴한 실리카(SiO2)를 팝콘 같은 3차원 입체 형태로 대량 합성하는 메커니즘을 규명, 그래핀 볼을 리튬이온전지의 양극 보호막과 음극 소재로 활용한 결과 충전용량은 증가하고 시간은 단축되는 것은 물론 고온 안전성까지 확보했다.
리튬이온전지는 1991년 최초 상용화 이후 모바일 기기와 전기차 등으로 확대되며 성장하고 있으나 용량 증가도 쉽지 않고 충전 시간은 여전히 1시간 이상이 걸리는 등 한계에 이른 상태다.
삼성전자 종합기술원은 관련 기술에 대해 미국과 한국에 2개의 특허를 출원했다. 이번 연구에는 삼성SDI와 서울대학교 화공생물공학부 최장욱 교수팀이 공동으로 참여 했다.
