포스텍(포항공과대학교)과 카이스트 공동 연구팀이 배터리 용량을 크게 늘리면서 안정성도 강화하는 기술을 개발했다.

이 기술이 상용화되면 스마트폰 배터리 수명이 길어지고, 전기차는 한 번 충전으로 더 멀리 갈 수 있게 될 전망이다. 

이번 연구 성과는 에너지 분야 세계 최고 권위 학술지인 '에너지와 환경 과학'에 최근 발표했다.

이에 따라 작고 오래가는 고성능 배터리를 만들기 위해 '더 작은 공간에 더 많은 에너지를 담는' 기술 개발이 활발히 이뤄지고 있다. 

애초에는 전극을 두껍게 만들어 활성 물질을 많이 담는 방식을 주로 사용했지만, 이 경우 리튬 이온 이동이 느려지고, 내부 구조가 쉽게 무너져 안정성이 떨어졌다.

가장 큰 특징은 ISP 분자 안에 이온을 띠는 사슬 구조가 존재한다는 점이다. 이 사슬을 스스로 정렬해 '이온 클러스터'라는 작은 통로를 만들어 리튬 이온이 빠르게 이동할 수 있는 '이온 고속도로' 역할을 한다. 

덕분에 전극이 두껍거나 복잡해도 이온이 막힘없이 자유롭게 이동할 수 있어 충방전 효율이 향상된다.

한편, 포스텍 화학과 박수진 교수·한동엽 박사, 화학공학과 통합과정 김성룡 씨, 카이스트 생명화학공학과 문홍철 교수 공동 연구팀이 수행한 이번 연구는 과학기술정보통신부 지원을 받았다.