리튬이온전지에 '그래핀' 한국, 세계 최초로 개발

배터리의 용량을 획기적으로 늘릴 수 있는 기술이 개발됐습니다. 한국전기연구원의 이건웅 박사가 바로 그 주인공입니다.

양극과 음극을 오가며 충전과 방전을 하는 리튬이온전지에서 전기를 발생시키는 음극재는 배터리의 성능을 결정하는 중요한 요인입니다. 기존 배터리에 쓰이는 흑연은 수명이 짧다는 치명적인 단점을 가지고 있었습니다.

이에 국내외 기업들은 흑연보다 용량과 수명을 늘릴 수 있는 실리콘에 관심을 가지기 시작했습니다. 하지만 충전할 때마다 부풀어 오르는 실리콘의 특성 탓에 현재의 기술력으로는 실리콘의 용량을 5%까지만 넣는 것이 최대 용량이었습니다. 실리콘 용량을 넣으면 넣을수록 더 심하게 부풀어올랐기 때문입니다.

이건웅 박사팀은 이러한 단점을 극복할 수 있는 방안을 찾았습니다. 바로 실리콘에 그래핀을 감싸는 것!

벌집 모양의 탄소나노물질인 그래핀은 단단하고 유연한 특징이 있어 실리콘의 팽창을 막아줄 수 있습니다. 뿐만 아니라, 그래핀이 물과 잘 섞일 수 있도록 원천 기술을 개발해 더욱 더 견고한 코팅을 만들어냈습니다.